高级 NFC 概览

本文档介绍了高级 NFC 主题，例如如何使用各种标签技术、如何写入 NFC 标签，以及如何使用前台调度系统，前台调度系统允许前台应用处理 intent，即使其他应用也过滤了相同的 intent。

使用支持的标签技术

使用 NFC 标签和 Android 设备时，您用来读取和写入标签数据的主要格式是 NDEF。当设备扫描具有 NDEF 数据的标签时，Android 会尽可能支持解析消息并以 NdefMessage 的形式传递。但是，在某些情况下，您扫描的标签不包含 NDEF 数据，或者 NDEF 数据无法映射到 MIME 类型或 URI。在这种情况下，您需要直接与标签建立通信，并使用您自己的协议（以原始字节的形式）读取和写入数据。Android 通过 android.nfc.tech 软件包为此类用例提供通用支持，如表 1 所示。您可以使用 getTechList() 方法确定标签支持的技术，并使用 android.nfc.tech 中提供的类之一创建相应的 TagTechnology 对象。

表 1. 支持的标签技术

Android 设备并非必须支持以下标签技术。

表 2. 可选支持的标签技术

使用标签技术和 ACTION_TECH_DISCOVERED intent

当设备扫描包含 NDEF 数据但无法映射到 MIME 或 URI 的标签时，标签分发系统会尝试使用 ACTION_TECH_DISCOVERED intent 启动 activity。ACTION_TECH_DISCOVERED 也用于扫描非 NDEF 数据标签时。这种备用方案让您可以在标签分发系统无法为您解析数据时，直接处理标签上的数据。使用标签技术的基本步骤如下：

1. 过滤 ACTION_TECH_DISCOVERED intent，指定要处理的标签技术。有关详情，请参阅过滤 NFC intent。通常，当 NDEF 消息无法映射到 MIME 类型或 URI，或者扫描的标签不包含 NDEF 数据时，标签分发系统会尝试启动 ACTION_TECH_DISCOVERED intent。有关如何确定此情况的更多信息，请参阅标签分发系统。
2. 当您的应用收到该 intent 后，从 intent 中获取 Tag 对象

   Kotlin

   var tagFromIntent: Tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG)

   Java

   Tag tagFromIntent = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);

3. 通过调用 android.nfc.tech 软件包中类的 get 工厂方法之一，获取 TagTechnology 实例。在调用 get 工厂方法之前，您可以调用 getTechList() 枚举标签支持的技术。例如，要从 Tag 获取 MifareUltralight 实例，请执行以下操作：

   Kotlin

   MifareUltralight.get(intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG))

   Java

   MifareUltralight.get(intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG));

读写标签

读写 NFC 标签涉及从 intent 中获取标签并与标签建立通信。您必须定义自己的协议栈来读写标签数据。但是，请记住，您仍然可以在直接使用标签时读写 NDEF 数据。如何组织结构由您决定。以下示例展示了如何使用 MIFARE Ultralight 标签。

package com.example.android.nfc
import android.nfc.Tag
import android.nfc.tech.MifareUltralight
import java.io.IOException
import java.nio.charset.Charset

class MifareUltralightTagTester {

    fun writeTag(tag: Tag, tagText: String) {
        MifareUltralight.get(tag)?.use { ultralight ->
            ultralight.connect()
            Charset.forName("US-ASCII").also { usAscii ->
                ultralight.writePage(4, "abcd".toByteArray(usAscii))
                ultralight.writePage(5, "efgh".toByteArray(usAscii))
                ultralight.writePage(6, "ijkl".toByteArray(usAscii))
                ultralight.writePage(7, "mnop".toByteArray(usAscii))
            }
        }
    }

    fun readTag(tag: Tag): String? {
        return MifareUltralight.get(tag)?.use { mifare ->
            mifare.connect()
            val payload = mifare.readPages(4)
            String(payload, Charset.forName("US-ASCII"))
        }
    }
}

package com.example.android.nfc;

import android.nfc.Tag;
import android.nfc.tech.MifareUltralight;
import android.util.Log;
import java.io.IOException;
import java.nio.charset.Charset;

public class MifareUltralightTagTester {

    private static final String TAG = MifareUltralightTagTester.class.getSimpleName();

    public void writeTag(Tag tag, String tagText) {
        MifareUltralight ultralight = MifareUltralight.get(tag);
        try {
            ultralight.connect();
            ultralight.writePage(4, "abcd".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")));
            ultralight.writePage(5, "efgh".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")));
            ultralight.writePage(6, "ijkl".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")));
            ultralight.writePage(7, "mnop".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")));
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "IOException while writing MifareUltralight...", e);
        } finally {
            try {
                ultralight.close();
            } catch (IOException e) {
                Log.e(TAG, "IOException while closing MifareUltralight...", e);
            }
        }
    }

    public String readTag(Tag tag) {
        MifareUltralight mifare = MifareUltralight.get(tag);
        try {
            mifare.connect();
            byte[] payload = mifare.readPages(4);
            return new String(payload, Charset.forName("US-ASCII"));
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "IOException while reading MifareUltralight message...", e);
        } finally {
            if (mifare != null) {
               try {
                   mifare.close();
               }
               catch (IOException e) {
                   Log.e(TAG, "Error closing tag...", e);
               }
            }
        }
        return null;
    }
}

使用前台调度系统

前台调度系统允许 activity 拦截 intent 并获得处理相同 intent 的其他 activity 的优先权。使用此系统涉及构建一些数据结构，以便 Android 系统能够向您的应用发送适当的 intent。要启用前台调度系统：

1. 在您的 activity 的 onCreate() 方法中添加以下代码
   1. 创建可变的 PendingIntent 对象，以便 Android 系统在扫描标签时可以用标签的详细信息填充该对象。

      Kotlin

      val intent = Intent(this, javaClass).apply {
          addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP)
      }
      var pendingIntent: PendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, intent,
              PendingIntent.FLAG_MUTABLE)

      Java

      PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(
          this, 0, new Intent(this, getClass()).addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP),
          PendingIntent.FLAG_MUTABLE);

   2. 声明 intent 过滤器以处理您要拦截的 intent。前台调度系统会根据设备扫描标签时收到的 intent 检查指定的 intent 过滤器。如果匹配，则您的应用会处理该 intent。如果不匹配，前台调度系统会回退到 intent 分发系统。指定 null 的 intent 过滤器和技术过滤器数组表示您要过滤所有回退到 TAG_DISCOVERED intent 的标签。以下代码片段处理 NDEF_DISCOVERED 的所有 MIME 类型。您应该只处理您需要的类型。

      Kotlin

      val ndef = IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED).apply {
          try {
              addDataType("*/*")    /* Handles all MIME based dispatches.
                                       You should specify only the ones that you need. */
          } catch (e: IntentFilter.MalformedMimeTypeException) {
              throw RuntimeException("fail", e)
          }
      }
      
      intentFiltersArray = arrayOf(ndef)

      Java

      IntentFilter ndef = new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED);
          try {
              ndef.addDataType("*/*");    /* Handles all MIME based dispatches.
                                             You should specify only the ones that you need. */
          }
          catch (MalformedMimeTypeException e) {
              throw new RuntimeException("fail", e);
          }
         intentFiltersArray = new IntentFilter[] {ndef, };

   3. 设置应用要处理的标签技术数组。调用 Object.class.getName() 方法获取要支持的技术类。

      Kotlin

      techListsArray = arrayOf(arrayOf<String>(NfcF::class.java.name))

      Java

      techListsArray = new String[][] { new String[] { NfcF.class.getName() } };

2. 重写以下 activity 生命周期回调，并添加在 activity 失去 (onPause()) 和重新获得 (onResume()) 焦点时启用和禁用前台调度的逻辑。enableForegroundDispatch() 必须从主线程调用，并且只能在 activity 位于前台时调用（在 onResume() 中调用可保证这一点）。您还需要实现 onNewIntent 回调以处理扫描的 NFC 标签中的数据。

Kotlin

public override fun onPause() {
    super.onPause()
    adapter.disableForegroundDispatch(this)
}

public override fun onResume() {
    super.onResume()
    adapter.enableForegroundDispatch(this, pendingIntent, intentFiltersArray, techListsArray)
}

public override fun onNewIntent(intent: Intent) {
    val tagFromIntent: Tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG)
    // do something with tagFromIntent
}

Java

public void onPause() {
    super.onPause();
    adapter.disableForegroundDispatch(this);
}

public void onResume() {
    super.onResume();
    adapter.enableForegroundDispatch(this, pendingIntent, intentFiltersArray, techListsArray);
}

public void onNewIntent(Intent intent) {
    Tag tagFromIntent = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
    // do something with tagFromIntent
}