Android NFC

介绍

NFC（Near Field Communication，近场通信）是一种短距离无线通信技术，允许设备在彼此靠近时（通常为 4 厘米以内）进行数据交换。Android 设备支持 NFC 功能，开发者可以利用它实现多种应用场景，例如移动支付、门禁系统、数据传输等。

NFC 技术基于 RFID（射频识别）技术，具有低功耗、快速连接和安全性高的特点。在 Android 中，NFC 通常用于以下场景：

读取 NFC 标签中的数据。
与其他支持 NFC 的设备进行数据交换。
实现基于 NFC 的支付功能（如 Google Pay）。

本文将逐步介绍如何在 Android 应用中使用 NFC 技术，并提供代码示例和实际案例。

NFC 的工作原理

NFC 通信基于两种模式：

主动模式：两个设备都可以发送和接收数据。
被动模式：一个设备主动发送数据，另一个设备被动接收数据（例如 NFC 标签）。

NFC 支持三种数据传输模式：

读/写模式：设备可以读取或写入 NFC 标签中的数据。
点对点模式：两个设备可以直接交换数据。
卡模拟模式：设备可以模拟一张 NFC 卡（如支付卡）。

在 Android 中使用 NFC

1. 配置权限

首先，在 AndroidManifest.xml 中添加 NFC 权限：

xml
<uses-permission android:name="android.permission.NFC" />
<uses-feature android:name="android.hardware.nfc" android:required="true" />

2. 检查 NFC 支持

在代码中检查设备是否支持 NFC：

java
NfcAdapter nfcAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);
if (nfcAdapter == null) {
    // 设备不支持 NFC
    Toast.makeText(this, "设备不支持 NFC", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    finish();
}

3. 处理 NFC 标签

当设备检测到 NFC 标签时，系统会发送一个 ACTION_NDEF_DISCOVERED 或 ACTION_TAG_DISCOVERED 的 Intent。我们可以通过以下代码处理这些 Intent：

java
@Override
protected void onNewIntent(Intent intent) {
    super.onNewIntent(intent);
    if (NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED.equals(intent.getAction())) {
        Parcelable[] rawMessages = intent.getParcelableArrayExtra(NfcAdapter.EXTRA_NDEF_MESSAGES);
        if (rawMessages != null) {
            NdefMessage[] messages = new NdefMessage[rawMessages.length];
            for (int i = 0; i < rawMessages.length; i++) {
                messages[i] = (NdefMessage) rawMessages[i];
            }
            // 处理 NFC 数据
            processNdefMessages(messages);
        }
    }
}

private void processNdefMessages(NdefMessage[] messages) {
    for (NdefMessage message : messages) {
        for (NdefRecord record : message.getRecords()) {
            String payload = new String(record.getPayload());
            Log.d("NFC", "读取到的数据: " + payload);
        }
    }
}

4. 写入 NFC 标签

要向 NFC 标签写入数据，可以使用以下代码：

java
NdefRecord record = NdefRecord.createTextRecord("en", "Hello, NFC!");
NdefMessage message = new NdefMessage(new NdefRecord[]{record});

nfcAdapter.setOnNdefPushCompleteCallback(new NfcAdapter.OnNdefPushCompleteCallback() {
    @Override
    public void onNdefPushComplete(NfcEvent event) {
        runOnUiThread(() -> Toast.makeText(MainActivity.this, "数据写入成功", Toast.LENGTH_SHORT).show());
    }
}, this);

nfcAdapter.setNdefPushMessage(message, this);

实际案例：读取公交卡信息

假设我们需要开发一个应用，用于读取公交卡的余额信息。以下是实现步骤：

检测 NFC 标签：当用户将公交卡靠近设备时，系统会触发 ACTION_TAG_DISCOVERED。
读取数据：通过 NFC 读取公交卡的特定数据块。
解析数据：根据公交卡的协议解析余额信息。

java
@Override
protected void onNewIntent(Intent intent) {
    super.onNewIntent(intent);
    if (NfcAdapter.ACTION_TAG_DISCOVERED.equals(intent.getAction())) {
        Tag tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
        if (tag != null) {
            byte[] tagId = tag.getId();
            String tagIdHex = bytesToHex(tagId);
            Log.d("NFC", "标签 ID: " + tagIdHex);
            // 进一步读取和解析数据
        }
    }
}

private String bytesToHex(byte[] bytes) {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (byte b : bytes) {
        sb.append(String.format("%02X", b));
    }
    return sb.toString();
}

总结

NFC 是一种强大的短距离通信技术，适用于多种场景，如移动支付、数据传输和门禁系统。通过本文，您已经了解了如何在 Android 中使用 NFC 技术，包括读取和写入 NFC 标签、处理 NFC 数据以及实现实际应用。

提示

在实际开发中，请确保设备支持 NFC 功能，并遵循相关安全规范，尤其是在处理敏感数据时。

附加资源

练习

编写一个应用，读取 NFC 标签中的文本数据并显示在屏幕上。
尝试实现两个 Android 设备之间的 NFC 数据交换。
研究如何模拟 NFC 卡，并尝试实现一个简单的支付功能。

介绍​

NFC 的工作原理​

在 Android 中使用 NFC​

1. 配置权限​

2. 检查 NFC 支持​

3. 处理 NFC 标签​

4. 写入 NFC 标签​

实际案例：读取公交卡信息​

总结​

附加资源​

练习​

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