Android移动平台中NDEF标签的扫描应用研究

摘 要：近年来，近场通信（NFC）技术成为最具竞争力的短距离无线通信技术之一。本文简要介绍了近场通信的概念和不同应用领域中的基本应用类型。阐述了Android移动平台下NFC应用是读取NDEF标签和发送数据。并详细介绍了Android环境下对于NFC标签的调度与NDEF标签的读取。

关键词：NFC，Android移动平台；NDEF标签；应用研究

中图分类号：TP391.7

1 NFC与Android平台

近场通信（Near Field Communication，NFC），又称近距离无线通信，是一种基于标准的近距离无线连接技术，能够在多电子设备之间实现简单而安全的双向交互，当两台NFC兼容的设备彼此距离为十几厘米远时，它们之间就可进行通信[1]。这个技术由免接触式射频识别（RFID）演变而来，并向下兼容RFID，最早由Sony和Philips各自开发成功，主要用于手机等手持设备中提供M2M（Machine to Machine）的通信。

NFC的数据传输特点，决定了它可以与移动互联网相互融合，促进互联网的发展，甚至给某些应用领域带来革命。在2011年基于Android操作系统的首款NFC近场通信应用就已经推出，并获得好评，随后，很多款采用Android系统的高端手机都将NFC作为标配。NFC在Android平台的应用主要体现在允许在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。

2 NFC应用领域

NFC设备可以用作非接触式智能卡、智能卡的读写器终端以及设备对设备的数据传输链路[2]。NFC技术支持多种应用，其主要应用可以分为五种基本类型。

（1）智能卡片：使用NFC标签来取代现有的卡，将其贴在终端上，即可完成非接触卡所能实现的功能。

（2）扫描码：用户使用带有NFC读卡器的移动设备可以读取带有NFC标签的海报信息。较为典型的应用是将带有NFC标贴在宣传海报上，用户可将持有NFC读卡器的移动设备贴近标签，瞬间完成一系列设定的功能。

（3）无接触支付：由于NFC标签带有密码安全认证的高安全性，用户可以使用带有NFC标签的移动设备进行移动支付等操作。

（4）数据传输：NFC设备之间能够实现数据连接和数据传输，如数据文件传输、识别，交换，数据处理等操作。

（5）与移动互联网深度融合：NFC通过与射频技术和信息网络技术融合，成为一个崭新的开放性系统，将会对人们的生产生活产生重大影响，将NFC应用于现有的消费管理系统、商业促销系统、物流管理系统等各种系统中，也将会对系统的功能产生巨大变革。

3 NDEF标签

简单的NFC标签只能提供与读/写相关的语法。复杂的NFC标签不仅能够执行数学运算和交互代码，而且还能在访问扇区时进行加密处理。大多数的Android框架API都使用基于NDEF的标准格式存储标签中的数据。

在Android平台中对NFC的应用主要是解决从NFC标签中读取NDEF数据和将NDEF消息从一个设备发送给另一个设备。除非是在移动设备的设置菜单中NFC被禁用，否则Android设备会在非锁屏的状态下搜索NFC?然后被检测到的NFC标签会由标签调度系统对收集到的数据进行处理?目标应用程序需要声明一个Intent过滤器，并且需要发送处理数据的请求，才可以扫描到NFC标签。

4 标签调度

4.1 映射MIME数据类型和URI

当Android设备扫描到包含NDEF格式数据的NFC标签时，它会解析数据的MIME类型或URI标识?系统首先会读取消息中的第一条NdefRecord，来判断如何解释整个NDEF消息?使用TNF和类型字段，标签调度系统试图让MIME类型或URI映射到NDEF消息标签中。如果成功的话，它会把加载信息与实际的一块封装在ACTION_NEDF_DISCOVERED类型的Intent中。然而，会有标签调度系统不能根据第一条NDEF记录的数据类型来判断，所以会有NDEF数据不能被映射到MIME或URI，或NFC标签中不包含NDEF数据的情况发生。

4.2 调度NFC标签

当标签调度系统创建NFC标签和封装的Intent对象时，如果有多个应用程序能够处理该Intent对象，用户可以选择Activity。下面介绍了标签调度系统定义的三种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。

（3）ACTION_TAB_DISCOVERED：如果没有处理ACTION_NDEF_DISCOVERED或ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent的Activity，就会启动这种类型的Intent。

4.3 设定访问权限

在访问设备的NFC硬件和正确的处理NFC的Intent之前，要在文件中进行两个方面的声明。

（1）NFC硬件访问权限的声明：。

（2）最小SDK版本的声明：API Level 9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。API Level 10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API Leve 14用Android Beam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。

5 读取NDEF类型的Intent

在应用程序的Android清单中可以针对一种、两种或全部三种类型的NFC的Intent进行过滤。但是，通常要在应用程序启动时控制最常用的ACTION_NDEF_DISCOVERED类型的Intent。

要想从Intent中获取被扫描到的NFC标签的相关信息，就需要Intent成功启动一个Activity。对扫描到的标签进行分析，从而使Intent对象获得额外的信息。其中，EXTRA_TAG代表了被扫描到的标签的Tag对象；EXTRA_NDEF_MESSAGES表示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；EXTRA_ID表示标签的低级ID。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。

6 结束语

信息时代的到来，各大厂家也都在争用先进技术，但是NFC技术只是在高端Android手机上出现，由于设备的规则没有一个统一的标准，安全系数不是很高等因素，NFC技术的发展之路也不是一帆风顺。由于基础设施等原因导致苹果公司也没有在iPhone中添加NFC模块。但是，这并不能说明NFC未来的发展前景是不好的，它的芯片成本低，很容易将其于贴附于手机电池外壳上，通过该技术，现在风传的手机支付，手机公交，手机门禁等等，都可以通过手机实现。

参考文献：

[1]韩露，桑亚楼.NFC技术及其应用[J].近距离无线通信技术，2008（06）：26-30.

[2]李娟.NFC技术的校园应用方案分析[J].物联网技术，2013（09）：45-49.

[3]王惟杰，陈金鹰，朱军.NFC技术及其应用前景[J].通信与信息技术，2013（206）：67-69.

[4]石旭东.基于Android平台的NFC技术的研究与实现[J].软件，2013（01）：65-68.

作者简介：石韵（1990-），女，河北廊坊人，研究生，研究方向：计算机应用技术。

作者单位：天津师范大学，天津 300387