AndroidNFCAPIReference官方中文解析.docx
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AndroidNFCAPIReference官方中文解析.docx
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AndroidNFCAPIReference官方中文解析
AndroidNFCAPIReference
NFC简洁
近场通信(NFC)是一个短范围无线技术集合,通常需要4厘米或更短的距离才能初始化连接。
NFC允许在NFC标签和Android设备之间或两个Android设备之间共享小的数据的负载。
NFC标签具有复杂的分类。
简单的NFC标签只提供读写语法,某些时候一次只能以只读的方式读取卡片的可编程区域。
复杂一点的NFC标签提供了数学运算能力,而且有加密的硬件来认证对一个扇区的访问。
最复杂的NFC标签包含了运算环境,允许在标签上执行复杂的交互代码。
存储在标签中的数据也可以用各种格式来编写,但是大多数的Android框架API都使用基于NDEF(NFCDataExchangeFormat)的标准。
1.NFC基础
本文介绍在Android系通过你所能执行的基本任务。它解释了如何用NDEF消息格式来发送和接收NFC数据,并且介绍了支持这些功能的Android框架API。有关更高级的话题,包括对非NDEF格式数据的讨论,情况“高级NFC”NDEF数据和Android一起工作的场景主要有两个:
1.从NFC标签中读取NDEF数据;【读数据】
2.把NDEF消息从一个设备发送给另一个设备。【数据传递】
从NFC标签中读取NDEF数据是用标签调度系统来处理的,它会分析被发现的NFC标签,对数据进行适当的分类,并启动对该类数据感兴趣的应用程序。想要处理被扫描到NFC标签的应用程序会声明一个Intent过滤器,并请求处理数据。
AndroidBeam™功能允许设备把一个NDEF消息推送到物理/硬件上相互监听的另一个设备上。这种交互提供了比其他无线技术(如蓝牙)更容易的发送数据的方法。因为NFC不需要手动的设备发现或配对要求,两个设备在接近到一定范围时会自动的连接。AndroidBeam通过一组NFCAPI来使用,以便应用程序能够在设备之间来传输信息。例如,通信录、浏览器以及YouTube等应用程序都使用AndroidBeam来跟其他设备共享通信录、网页和视频。
1.1NFC标签调度系统(TheTagDispatchSystem)
通常,除非是在设备的设置菜单中NFC被禁用,否则Android设备会在非锁屏的状态下搜索NFC。当Android设备发现NFC标签时,期望的行为是用最合适的Activity来处理该Intent,而不是询问用户使用什么应用程序。因为设备只能在很短的范围内扫描到NFC标签,强制的让用户手动的选择一个Activity,会导致设备离开NFC标签,从而中断该连接。你应该开发你自己的Activity来处理你所关心的NFC标签,从而阻止选择器的操作。
为了帮助你达到这个目标,Android提供了特殊的标签调度系统,来分析扫描到的NFC标签,通过解析数据,在被扫描到的数据中尝试找到感兴趣的应用程序,具体做法如下:
1.解析NFC标签并搞清楚标签中标识数据负载的MIME类型或URI;
2.把MIME类型或URI以及数据负载封装到一个Intent中。
3.基于Intent来启动Activity。
1.1.1怎样把NFC标签映射到MIME类型和URI
开始编写NFC应用程序之前,重要的是要理解不同类型的NFC标签、标签调度系统是如何解析NFC标签的、以及在检测到NDEF消息时,标签调度系统所做的特定的工作等。NFC标签涉及到广泛的技术,并且有很多不同的方法向标签中写入数据。Android支持由NFCForum所定义的NDEF标准。
NDEF数据被封装在一个消息(NdefMessage)中,该消息中包含了一条或多条记录(NdefRecord)。每个NDEF记录必须具有良好的你想要创建的记录类型的规范的格式。Android也支持其他的不包含NDEF数据类型的标签,你能够使用android.nfc.tech包中的类来工作。要使用其他类型标签来工作,涉及到编写自己的跟该标签通信的协议栈,因此我们建议你尽可能的使用NDEF,以便减少开发难度,并且最大化的支持Android设备。
注意:
要下载完整的NDEF规范,请去“NFC论坛规范下载”网址来下载。
现在,你已经具备了一些NFC标签的背景知识,接下来要详细的介绍Android是如何处理NDEF格式的标签的。当Android设备扫描到包含NDEF格式数据的NFC标签时,它会解析该消息,并尝试搞清楚数据的MIME类型或URI标识。首先系统会读取消息(NdefMessage)中的第一条NdefRecord,来判断如何解释整个NDEF消息(一个NDEF消息能够有多条NDEF记录)。在格式良好的NDEF消息中,第一条NdefRecord包含以下字段信息:
1)3-bitTNF(类型名称格式)指示如何解释可变长度类型字段,在下表1中介绍有效值。
2)可变长度类型说明记录的类型,如果使用TNF_WELL_KNOWN,那么则使用这个字段来指定记录的类型定义(RTD)。在下表2中定义了有效的RTD值。
3)可变长度ID唯一标识该记录。这个字段不经常使用,但是,如果需要唯一的标识一个标记,那么就可以为该字段创建一个ID。
4)可变长度负载你想读/写的实际的数据负载。一个NDEF消息能够包含多个NDEF记录,因此不要以为在NDEF消息的第一条NDEF记录中包含了所有的负载。
标签调度系统使用TNF和类型字段来尝试把MIME类型或URI映射到NDEF消息中。如果成功,它会把信息跟实际的负载一起封装到ACTION_NEDF_DISCOVERED类型的Intent中。但是,会有标签调度系统不能根据第一条NDEF记录来判断数据类型的情况,这样就会有NDEF数据不能被映射到MIME类型或URI,或者是NFC标签没有包含NDEF开始数据的情况发生。在这种情况下,就会用一个标签技术信息相关的Tag对象和封装在ACTION_TECH_DISCOVERED类型Intent对象内部的负载来代替。
表1.介绍标签调度系统映射如何把TNF和类型字段映射到MIME型或URI上。同时也介绍了那种类型的TNF不能被映射到MIME类型或URI上。这种情况下,标签调度系统会退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象。
例如,如果标签调度系统遇到一个TNF_ABSOLUTE_URI类型的记录,它会把这个记录的可变长度类型字段映射到一个URI中。标签调度系统会把这个URI跟其他相关的标签的信息(如数据负载)一起封装到ACTION_NDEF_DISCOVERED的Intent对象中。在另一方面,如果遇到了TNF_UNKNOWN类型,它会创建一个封装了标签技术信息的Intent对象来代替。
表1.所支持的TNF和它们的映射
类型名称格式(TNF)
映射
TNF_ABSOLUTE_URI
基于类型字段的URI
TNF_EMPTY
退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象
TNF_EXTERNAL_TYPE
基于类型字段中URN的URI。URN是缩短的格式(
Android会把这个URN映射成以下格式的URI: vnd.android.nfc: //ext/ TNF_MIME_MEDIA 基于类型字段的MIME类型 TNF_UNCHANGED 退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象 TNF_UNKNOWN 退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象 TNF_WELL_KNOWN 依赖你在类型字段中设置的记录类型定义(RTD)的MIME类型或URI 表2.TNF_WELL_KNOWN所支持的RTD和它们的映射 记录类型定义(RTD) 映射 RTD_ALTERNATIVE_CARRIER 退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象 RTD_HANDOVER_CARRIER 退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象 RTD_HANDOVER_REQUEST 退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象 RTD_HANDOVER_SELECT 退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象 RTD_SMART_POSTER 基于负载解析的URI RTD_TEXT text/plain类型的MIME RTD_URI 基于有效负载的URI 1.1.2应用程序如何调度NFC标签 当标签调度系统完成对NFC标签和它的标识信息封装的Intent对象的创建时,它会把该Intent对象发送给感兴趣的应用程序。 如果有多个应用程序能够处理该Intent对象,就会显示Activity选择器,让用户选择Activity。 标签调度系统定义了三种Intent对象,以下按照由高到低的优先级列出这三种Intent对象: 1.ACTION_NDEF_DISCOVERED: 这种Intent用于启动包含NDEF负载和已知类型的标签的Activity。 这是最高优先级的Intent,并且标签调度系统在任何其他Intent之前,都会尽可能的尝试使用这种类型的Intent来启动Activity。 2.ACTION_TECH_DISCOVERED: 如果没有注册处理ACTION_NDEF_DISCOVERED类型的Intent的Activity,那么标签调度系统会尝试使用这种类型的Intent来启动应用程序。 如果被扫描到的标签包含了不能被映射到MIME类型或URI的NDEF数据,或者没有包含NDEF数据,但是是已知的标签技术,那么也会直接启动这种类型的Intent对象(而不是先启动ACTION_NDEF_DISCOVERED类型的Intent) 3.ACTION_TAB_DISCOVERED: 如果没有处理ACTION_NDEF_DISCOVERED或ACTION_TECH_DISCOVERED类型Intent的Activity,就会启动这种类型的Intent。 标签调度系统的基本工作方法如下: 1.用解析NFC标签时由标签调度系统创建的Intent对象(ACTION_NDEF_DISCOVERED或ACTION_TECH_DISCOVERED)来尝试启动Activity; 2.如果没有对应的处理Intent的Activity,那么就会尝试使用下一个优先级的Intent(ACTION_TECH_DISCOVERED或ACTION_TAG_DISCOVERED)来启动Activity,直到有对应的应用程序来处理这个Intent,或者是直到标签调度系统尝试了所有可能的Intent。 3.如果没有应用程序来处理任何类型的Intent,那么就不做任何事情。 在可能的情况下,都会使用NDEF消息和ACTION_NDEF_DISCOVERED类型的Intent来工作,因为它是这三种Intent中最标准的。 这种Intent与其他两种Intent相比,它会允许你在更加合适的时机来启动你的应用程序,从而给用户带来更好的体验。 图1.标签调度系统 1.2在Android的Manifest中申请NFC访问 在访问设备的NFC硬件和正确的处理NFC的Intent之前,要在AndroidManifest.xml文件中进行以下声明: 1.在 name="android.permission.NFC"/> 2.你的应用程序所支持的最小的SDK版本。 APILevel9只通过ACTION_TAG_DISCOVERED来支持有限的标签调度,并且只能通过EXTRA_NDEF_MESSAGES来访问NDEF消息。 没有其他的标签属性或I/O操作可用。 APILevel10中包含了广泛的读写支持,从而更好的推动了NDEF的应用前景,并且APILeve14用AndroidBeam和额外的方便的创建NDEF记录的方法,向外提供了更容易的把NDEF消息推送给其他设备的方法。 minSdkVersion="10"/> 3.使用uses-feature元素,在GooglePlay中,以便你的应用程序能够只针对有NFC硬件的设备来显示。 name="android.hardware.nfc"android: required="true"/> 如果你的应用程序使用了NFC功能,但是相关的功能又不是你的应用程序的关键功能,你可以忽略uses-feature元素,并且要在运行时通过调用getDefaultAdapter()方法来检查NFC是否有效。 1.3过滤NFC的Intent 要在你想要处理被扫描到的NFC标签时启动你的应用程序,可以在你的应用程序的Android清单中针对一种、两种或全部三种类型的NFC的Intent来过滤。 1.但是,通常想要在应用程序启动时控制最常用的ACTION_NDEF_DISCOVERED类型的Intent。 2.在没有过滤ACTION_NDEF_DISCOVERED类型的Intent的应用程序,或数据负载不是NDEF时,才会从ACTION_NDEF_DISCOVERED类型的Intent回退到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent。 3.通常ACTION_TAB_DISCOVERED是最一般化的过滤分类。 很多应用程序都会在过滤ACTION_TAG_DISCOVERED之前,过滤ACTION_NDEF_DISCOVERED或ACTION_TECH_DISCOVERED,这样就会降低你的应用程序被启动的可能性。 ACTION_TAG_DISCOVERED只是在没有应用程序处理ACTION_NDEF_DISCOVERED或ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent的情况下,才使用的最后手段。 因为NFC标签的多样性,并且很多时候不在你的控制之下,因此在必要的时候你要回退到其他两种类型的Intent。 在你能够控制标签的类型和写入的数据时,我们建议你使用NDEF格式。 下文将介绍如何过滤每种类型的Intent对象。 1.3.1 ACTION_NDEF_DISCOVERED 要过滤ACTION_NDEF_DISCOVERED类型的Intent,就要在清单中跟你想要过滤的数据一起来声明该类型的Intent过滤器。 以下是过滤text/plain类型的MIME的ACTION_NDEF_DISCOVERED类型过滤器的声明: name="android.nfc.action.NDEF_DISCOVERED"/> name="android.intent.category.DEFAULT"/> mimeType="text/plain"/> 以下示例使用 name="android.nfc.action.NDEF_DISCOVERED"/> name="android.intent.category.DEFAULT"/> scheme="http" android: host="" android: pathPrefix="/index.html"/> 1.3.2ACTION_TECH_DISCOVERED 如果你的Activity要过滤ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent,你必须创建一个XML资源文件,该文件在tech-list集合中指定你的Activity所支持的技术。 如果tech-list集合是标签所支持的技术的一个子集,那么你的Activity被认为是匹配的。 通过调用getTechList()方法来获得标签所支持的技术集合。 例如,如果扫描到的标签支持MifareClassic、NdefFormatable和NfcA,那么为了跟它们匹配,tech-list集合就必须指定所有这三种技术,或者指定其中的两种或一种。 以下示例定义了所有的相关的技术。 你可以根据需要删除其中一些设置。 然后把这个文件保存到 xliff="urn: oasis: names: tc: xliff: document: 1.2"> 你也能够指定多个tech-list集合,每个tech-list集合被认为是独立的,并且如果任何一个tech-list集合是由getTechList()返回的技术的子集,那么你的Activity就被认为是匹配的。 下列示例能够跟支持NfcA和Ndef技术NFC标签或者跟支持NfcB和Ndef技术的标签相匹配: xliff="urn: oasis: names: tc: xliff: document: 1.2"> xliff="urn: oasis: names: tc: xliff: document: 1.2"> 在你的AndroidManifest.xml文件中,要像向下列示例那样,在 ... name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED"/> name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED" android: resource="@xml/nfc_tech_filter"/> ... 1.3.3ACTION_TAG_DISCOVERED 使用下列Intent过滤器来过滤ACTION_TAG_DISCOVERED类型的Intent: name="android.nfc.action.TAG_DISCOVERED"/> 1.3.4从Intent中获取信息 如果因为NFC的Intent而启动一个Activity,那么你就能够从Intent中获取被扫描到的NFC标签的相关信息。 根据被扫描到的标签,Intent对象能够以下额外的信息: 1.EXTRA_TAG(必须的): 它是一个代表了被扫描到的标签的Tag对象; 2.EXTRA_NDEF_MESSAGES(可选): 它是一个解析来自标签中的NDEF消息的数组。 这个附加信息是强制在Intent对象上的; 3.EXTRA_ID(可选): 标签的低级ID。 (注: 这个id是一个低级别的编号,用于防碰撞和鉴定,大多数标签都有一个稳定的唯一标识符(UID),但有一些标签在每次发现他们时将生成一个随机的ID(RID),还有一些根本就没有ID的标签(字节数组将是零大小)。 这个值不可能为NULL。 ) 要获取这些附加信息,就要确保你的Activity是被扫描到的NFC的Intent对象启动的,然后才能获得Intent之外的附加信息。 下例检查ACTION_NDEF_DISCOVERED类型的Intent,并从Intent对象的附加信息中获取NDEF消息。 publicvoidonResume(){ super.onResume(); ... if(NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED.equals(getIntent().getAction())){ Parcelable[]rawMsgs=intent.getParcelableArrayExtra(NfcAdapter.EXTRA_NDEF_MESSAGES); if(rawMsgs! =null){ msgs=newNdefMessage[rawMsgs.length]; for(inti=0;i msgs[i]=(NdefMessage)rawMsgs[i]; } } } //processthemsgsarray } 此外,你还能够从Intent对象中获得一个Tag对象,该对象包含了数据负载,并允许你列举标签的技术: Tagtag=intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG); 1.4创建通用的NDEF记录类型 本节介绍如何创建通用的NDEF记录类型,以便帮助你向NFC标签写入或用AndroidBeam发送数据。 从Android4.0(APILevel14)开始,可以用createUri()方法来帮助你自动的创建URI记录。 从Android4.1(APILevel16)开始,可以用createExternal()和createMime()方法来帮助你创建MIME和外部类型的NDEF记录。 使用这些辅助方法会尽可能的避免手动创建NDEF记录的错误。 本节还要介绍如何创建NDEF记录对应的Intent过
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