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基于Android平台的NFC技术的应用实现

   作者:Anhui OSS   来源:http://www.anhuioss.com/cn/tips/15/tip15.html   评论:0  点击:


        近距离无线通信(NFC)是一种简单的,非触控式的互联技术,可以让消费者简单直观的交换信息,访问内容和服务,在电子消费领域有着广泛的应用。NFC整合非接触式读卡器、非接触式智能卡和点对点(Peer-to-Peer)通信功能,为消费者开创全新便捷生活方式。

1.NFC技术

       NFC终端有三种工作模式:
1)主动模式,NFC终端作为一个读卡器,主动发出自己的射频场去识别和读/写别的NFC设备;
2)被动模式,NFC终端可以模拟成一个智能卡被读写,它只能在其它设备发出的射频场中被动响应;
3)双向模式,双方都主动发出射频场来建立点对点的通信。

2.Android NFC架构

       android系统为了支持NFC功能,允许应用程序读取标签中的数据,并以NDEF(NFC Data Exchange Format)消息格式进行交互。标签还可以是另外一个设备,即NFC设备工作在卡模拟模式。
NFC软件架构中定义的数据结构:
1)NFC管理器(NFC Manager),提供给应用程序编程接口,作为应用程序访问NFC功能的入口,为了获取NFC适配器实例。
2)NFC适配器(NFC Adapter),提供一切NFC操作,包括NFC设备开关、标签读取、NDEF数据交互、NFC安全访问、点对点通信等。
3)NDEF消息(NDEF Message),是设备和标签之间传递的数据标准封装格式,是由一个或多个NDEF数据记录组成,在应用程序中通过接受ACTION_TAG_DISCOVERED Intent来读取NDEF消息。
4)NDEF记录(NDEF Record),是NDEF数据包的基本组成单元。一个NDEF数据包可以有一个或者多个NDEF记录。

        NFC 在android架构中采用Service和Manager基本结构模型,通过Binder和Service通信,如图一所示android基于Binder的IPC的基本模型是基于会话的客户/服务器(C/S)架构的。Android使用内核模块Binder来中转各个进程之间的会话数据,它是一个字符驱动程序,主要通过IOCTL与用户空间的进程交换数据。一次会话是在一个代理Binder对象和服务Binder对象之间进行,可以在同一进程也可以在不同进程。会话是一个同步操作,由代理Binder对象发起请求,一直要等到服务Binder对象将回复传递给代理Binder对象才算完成。

3.NFC Adapter的实现
  

      NFC Adapter主要实现的功能如下:
1)设备初始化以及开关,相关函数方法:
private static synchronized INfcAdapter setupService()
public boolean enable()
public boolean disable()
2)NDEF消息的读写和安全管理链接,相关函数方法:
public void setLocalNdefMessage(NdefMessage message)
public NdefMessage getLocalNdefMessage()
public NdefSecureElement createNdefSecureElementConnection()
3)P2P的后台通信 ,相关函数方法:
public void enableForegroundNdefPush(Activity activity,NdefMessage message)
public void disableForegroundNdefPush(Activity activity)
       这些基本函数都是NFC Binder客户端函数,通过Binder IPC调用Service 对应的函数进行通信处理。

4.NFC Server的实现

      NFC Service主要实现以下功能:
1)Adapter中的Binder客户端对应Service函数实现,包括INfcTag.Stub,INfcAdapter.Stub等;
2)Service状态管理的消息处理;
3)Java本地接口(JNI)的Native代码的访问接口。

5. NFC HAL实现

      NFC HAL(Hardware Abstract Layer)层,包括以下功能:
1)底层RF控制;
2)NFC标签读写处理以及标签模拟;
3)点对点通信;
4)同单总线的SIM卡或者其它安全设施通信;
5)对基于Felica,Mifare和ISO14443的RFID标签做兼容处理。

6.标签识别

        在标签识别开始前,确认NFC设备使用正常,可获取NDEF设备。NFC HAL探测到有效距离范围内有标签存在,则读取数据,向NFC Service发送标签识别事件,NFC Service 广播NfcAdapter.ACTION_TAG_DISCOVERED Intent消息,应用程序通过接受该消息即可获取标签数据。


7.NFC简单代码实现

Manifest文件的权限配置:

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