Android 高級開發——NFC標籤開發深度解析

時間 2019-11-11

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有幾天沒有更新博客了，不過本篇卻準備了許久，但願能帶給每一位開發者最簡單高效的學習方式。廢話到此爲止，下面開始正文。
NFC（Near Field Communication，近場通訊）是一種數據傳輸技術。與Wi-Fi、藍牙、紅外線等數據傳輸技術的一個主要差別就是有效距離通常不能超過4釐米。可是NFC傳輸速度要比紅外快。目前NFC已經出現了一些應用，例如電子標籤識別、刷手機、點對點付款、身份識別、信息記錄等，本篇文章的目的是爲你們揭開NFC標籤的面紗。java

下面咱們先從NFC的工做模式開始闡述NFC，開發NFC必先了解NFC。android

1.NFC的工做模式

NFC支持以下3種工做模式：讀卡器模式（Reader/writer mode）、仿真卡模式(Card Emulation Mode)、點對點模式（P2P mode）。數組

下來分別看一下這三種模式：安全

（1）讀卡器模式

數據在NFC芯片中，能夠簡單理解成「刷標籤」。本質上就是經過支持NFC的手機或其它電子設備從帶有NFC芯片的標籤、貼紙、名片等媒介中讀寫信息。一般NFC標籤是不須要外部供電的。當支持NFC的外設向NFC讀寫數據時，它會發送某種磁場，而這個磁場會自動的向NFC標籤供電。網絡

（2）仿真卡模式

數據在支持NFC的手機或其它電子設備中，能夠簡單理解成「刷手機」。本質上就是將支持NFC的手機或其它電子設備當成借記卡、公交卡、門禁卡等IC卡使用。基本原理是將相應IC卡中的信息憑證封裝成數據包存儲在支持NFC的外設中。
在使用時還須要一個NFC射頻器（至關於刷卡器）。將手機靠近NFC射頻器，手機就會接收到NFC射頻器發過來的信號，在經過一系列複雜的驗證後，將IC卡的相應信息傳入NFC射頻器，最後這些IC卡數據會傳入NFC射頻器鏈接的電腦，並進行相應的處理（如電子轉賬、開門等操做）。tcp

（3）點對點模式

該模式與藍牙、紅外差很少，用於不一樣NFC設備之間進行數據交換，不過這個模式已經沒有有「刷」的感受了。其有效距離通常不能超過4釐米，但傳輸創建速度要比紅外和藍牙技術快不少，傳輸速度比紅外塊得多，如過雙方都使用Android4.2，NFC會直接利用藍牙傳輸。這種技術被稱爲Android Beam。因此使用Android Beam傳輸數據的兩部設備再也不限於4釐米以內。
點對點模式的典型應用是兩部支持NFC的手機或平板電腦實現數據的點對點傳輸，例如，交換圖片或同步設備聯繫人。所以，經過NFC，多個設備如數字相機，計算機，手機之間，均可以快速鏈接，並交換資料或者服務。ide

下面看一下NFC、藍牙和紅外之間的差別：學習

對比項	NFC	藍牙	紅外
網絡類型	點對點	單點對多點	點對點
有效距離	<=0.1m	<=10m，最新的藍牙4.0有效距離可達100m	通常在1m之內，熱技術鏈接，不穩定
傳輸速度	最大424kbps	最大24Mbps	慢速115.2kbps，快速4Mbps
創建時間	<0.1s	6s	0.5s
安全性	安全，硬件實現	安全，軟件實現	不安全，使用IRFM時除外
通訊模式	主動-主動/被動	主動-主動	主動-主動
成本	低	中	低

2.Android對NFC的支持

不一樣的NFC標籤之間差別很大，有的只支持簡單的讀寫操做，有時還會採用支持一次性寫入的芯片，將NFC標籤設計成只讀的。固然，也存在一些複雜的NFC標籤，例如，有一些NFC標籤能夠經過硬件加密的方式限制對某一區域的訪問。還有一些標籤自帶操做環境，容許NFC設備與這些標籤進行更復雜的交互。這些標籤中的數據也會採用不一樣的格式。但Android SDK API主要支持NFC論壇標準（Forum Standard），這種標準被稱爲NDEF（NFC Data Exchange Format，NFC數據交換格式）。ui

NDEF格式其實就相似於硬盤的NTFS，下面咱們看一下NDEF數據：this

（1）NDEF數據的操做

Android SDK API支持以下3種NDEF數據的操做：

1）從NFC標籤讀取NDEF格式的數據。
2）向NFC標籤寫入NDEF格式的數據。
3）經過Android Beam技術將NDEF數據發送到另外一部NFC設備。

用於描述NDEF格式數據的兩個類：

1）NdefMessage：描述NDEF格式的信息，實際上咱們寫入NFC標籤的就是NdefMessage對象。
2）NdefRecord：描述NDEF信息的一個信息段，一個NdefMessage可能包含一個或者多個NdefRecord。

NdefMessage和NdefRecord是Android NFC技術的核心類，不管讀寫NDEF格式的NFC標籤，仍是經過Android Beam技術傳遞Ndef格式的數據，都須要這兩個類。

（2）非NDEF數據的操做

對於某些特殊需求，可能要存任意的數據，對於這些數據，咱們就須要自定義格式。這些數據格式實際上就是普通的字節流，至於字節流中的數據表明什麼，就由開發人員本身定義了。

（3）編寫NFC程序的基本步驟

1）設置權限，限制Android版本、安裝的設備：

<uses-sdk android:minSdkVersion="14"/>
<uses-permission android:name="android.permission.NFC" />
<!-- 要求當前設備必需要有NFC芯片 -->
<uses-feature android:name="android.hardware.nfc" android:required="true" />

2）定義可接收Tag的Activity

Activity清單須要配置一下launchMode屬性：

<activity
    android:name=".TagTextActivity"
    android:launchMode="singleTop"/>

而Activity中，咱們也抽取了一個通用的BaseNfcActivity，以下（後面的Activity實現都繼承於BaseNfcActivity）：

/**
 * 1.子類須要在onCreate方法中作Activity初始化。
 * 2.子類須要在onNewIntent方法中進行NFC標籤相關操做。
 *   當launchMode設置爲singleTop時，第一次運行調用onCreate方法，
 *   第二次運行將不會建立新的Activity實例，將調用onNewIntent方法
 *   因此咱們獲取intent傳遞過來的Tag數據操做放在onNewIntent方法中執行
 *   若是在棧中已經有該Activity的實例，就重用該實例(會調用實例的onNewIntent())
 *   只要NFC標籤靠近就執行
 */
public class BaseNfcActivity extends AppCompatActivity {
    private NfcAdapter mNfcAdapter;
    private PendingIntent mPendingIntent;
    /**
     * 啓動Activity，界面可見時
     */
    @Override
    protected void onStart() {
        super.onStart();
        mNfcAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);
        //一旦截獲NFC消息，就會經過PendingIntent調用窗口
        mPendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, new Intent(this, getClass()), 0);
    }
    /**
     * 得到焦點，按鈕能夠點擊
     */
    @Override
    public void onResume() {
        super.onResume();
        //設置處理優於全部其餘NFC的處理
        if (mNfcAdapter != null)
            mNfcAdapter.enableForegroundDispatch(this, mPendingIntent, null, null);
    }
    /**
     * 暫停Activity，界面獲取焦點，按鈕能夠點擊
     */
    @Override
    public void onPause() {
        super.onPause();
        //恢復默認狀態
        if (mNfcAdapter != null)
            mNfcAdapter.disableForegroundDispatch(this);
    }
}

注意：一般來講，全部處理NFC的Activity都要設置launchMode屬性爲singleTop或者singleTask，保證了不管NFC標籤靠近手機多少次，Activity實例只有一個。

接下來看幾個具體的NFC標籤應用實例，經過情景學習快速掌握NFC技術：

3.兩個NFC標籤的簡單實例

1.利用NFC標籤讓Android自動運行程序

場景是這樣的：現將應用程序的包寫到NFC程序上，而後咱們將NFC標籤靠近Android手機，手機就會自動運行包所對應的程序，這個是NFC比較基本的一個應用。下面以貼近標籤自動運行Android自帶的「短信」爲例。

向NFC標籤寫入數據通常分爲三步：

1）獲取Tag對象

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

2）判斷NFC標籤的數據類型（經過Ndef.get方法）

Ndef ndef = Ndef.get(tag);

3）寫入數據

ndef.writeNdefMessage(ndefMessage);

詳細實現代碼以下：

public class RunAppActivity extends BaseNfcActivity{
    private String mPackageName = "com.android.mms";//短信
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }
    @Override
    public void onNewIntent(Intent intent) {
        if (mPackageName == null)
            return;
        //1.獲取Tag對象
        Tag detectedTag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
        writeNFCTag(detectedTag);
    }
    /**
     * 往標籤寫數據的方法
     *
     * @param tag
     */
    public void writeNFCTag(Tag tag) {
        if (tag == null) {
            return;
        }
        NdefMessage ndefMessage = new NdefMessage(new NdefRecord[]{NdefRecord
                .createApplicationRecord(mPackageName)});
        //轉換成字節得到大小
        int size = ndefMessage.toByteArray().length;
        try {
            //2.判斷NFC標籤的數據類型（經過Ndef.get方法）
            Ndef ndef = Ndef.get(tag);
            //判斷是否爲NDEF標籤
            if (ndef != null) {
                ndef.connect();
                //判斷是否支持可寫
                if (!ndef.isWritable()) {
                    return;
                }
                //判斷標籤的容量是否夠用
                if (ndef.getMaxSize() < size) {
                    return;
                }
                //3.寫入數據
                ndef.writeNdefMessage(ndefMessage);
                Toast.makeText(this, "寫入成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            } else { //當咱們買回來的NFC標籤是沒有格式化的，或者沒有分區的執行此步
                //Ndef格式類
                NdefFormatable format = NdefFormatable.get(tag);
                //判斷是否得到了NdefFormatable對象，有一些標籤是隻讀的或者不容許格式化的
                if (format != null) {
                    //鏈接
                    format.connect();
                    //格式化並將信息寫入標籤
                    format.format(ndefMessage);
                    Toast.makeText(this, "寫入成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                } else {
                    Toast.makeText(this, "寫入失敗", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }
            }
        } catch (Exception e) {
        }
    }
}

注意：設置 RunAppActivity 的 launchMode 屬性爲 singleTop。

如今看一下效果圖：

將NFC標籤貼近手機背面，自動寫入數據，此時退出全部程序，返回桌面，而後再將NFC標籤貼近手機背面，將會看到自動打開了「短信」。

下來再看一個有趣的例子：

2.利用NFC標籤讓Android自動打開網頁

如何讓NFC標籤貼近手機，手機能夠自動打開一個網頁呢？

首先咱們建立一個NdefRecord，Android已經爲咱們提供好了這樣的方法：

//直接接受一個Uri
public NdefRecord createUri(String uriString); 
//接受一個Uri的對象
public NdefRecord createUri(Uri uri);

實現代碼對比「3.利用NFC標籤讓Android自動運行程序」部分只是修改了writeNFCTag方法中

NdefMessage ndefMessage = new NdefMessage(new NdefRecord[]{NdefRecord
        .createApplicationRecord(mPackageName)});

爲

NdefMessage ndefMessage = new NdefMessage(new NdefRecord[]{NdefRecord
        .createUri(Uri.parse("http://www.baidu.com"))});

其他不變。

上面這個功能仍是比較有用的，例如咱們往某些商品上貼上NFC標籤，裏面寫入該商品的詳細介紹網頁Uri，當用戶貼近商品時，就會自動打開該商品的詳情介紹。

經過上面這兩個案例的學習相信不少人已經對NFC感起了興趣，那麼下來滲透式的分析一下NDEF文本格式，看看NDEF究竟是個什麼東西。

4.NDEF文本格式深度解析

獲取NFC標籤中的數據要經過 NdefRecord.getPayload 方法完成。固然，在處理這些數據以前，最好判斷一下NdefRecord對象中存儲的是否是NDEF文本格式數據。

（1）判斷數據是否爲NDEF格式

1）TNF（類型名格式，Type Name Format）必須是NdefRecord.TNF_WELL_KNOWN。
2）可變的長度類型必須是NdefRecord.RTD_TEXT。

若是這兩個標準同時知足，那麼就爲NDEF格式。

（2）NDEF文本格式規範

無論什麼格式的數據本質上都是由一些字節組成的。對於NDEF文本格式來講，這些數據的第1個字節描述了數據的狀態，而後若干個字節描述文本的語言編碼，最後剩餘字節表示文本數據。這些數據格式由NFC Forum的相關規範定義，能夠經過 http://members.nfc-forum.org/specs/spec_dashboard 下載相關的規範。

下面這兩張表是規範中 3.2節相對重要的翻譯部分：

NDEF文本數據格式：

偏移量	長度（bytes）	描述
0	1	狀態字節，見下表（狀態字節編碼格式）
1	n	ISO/IANA語言編碼。例如"en-US"，"fr-CA"。編碼格式是US-ASCII，長度（n）由狀態字節的後6位指定。
n+1	m	文本數據。編碼格式是UTF-8或UTF-16。編碼格式由狀態字節的前3位指定。

狀態字節編碼格式：

字節位（0是最低位，7是最高位）	含義
7	0:文本編碼爲UTF-8，1:文本編碼爲UTF-16
6	必須設爲0
5..0	語言編碼的長度（佔用的字節個數）

下面咱們動手實現NFC標籤中的文本數據的讀寫操做：

1.讀NFC標籤文本數據

public class ReadTextActivity extends BaseNfcActivity {
    private TextView mNfcText;
    private String mTagText;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_read_text);
        mNfcText = (TextView) findViewById(R.id.tv_nfctext);
    }
    @Override
    public void onNewIntent(Intent intent) {
        //1.獲取Tag對象
        Tag detectedTag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
        //2.獲取Ndef的實例
        Ndef ndef = Ndef.get(detectedTag);
        mTagText = ndef.getType() + "\nmaxsize:" + ndef.getMaxSize() + "bytes\n\n";
        readNfcTag(intent);
        mNfcText.setText(mTagText);
    }
    /**
     * 讀取NFC標籤文本數據
     */
    private void readNfcTag(Intent intent) {
        if (NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED.equals(intent.getAction())) {
            Parcelable[] rawMsgs = intent.getParcelableArrayExtra(
                    NfcAdapter.EXTRA_NDEF_MESSAGES);
            NdefMessage msgs[] = null;
            int contentSize = 0;
            if (rawMsgs != null) {
                msgs = new NdefMessage[rawMsgs.length];
                for (int i = 0; i < rawMsgs.length; i++) {
                    msgs[i] = (NdefMessage) rawMsgs[i];
                    contentSize += msgs[i].toByteArray().length;
                }
            }
            try {
                if (msgs != null) {
                    NdefRecord record = msgs[0].getRecords()[0];
                    String textRecord = parseTextRecord(record);
                    mTagText += textRecord + "\n\ntext\n" + contentSize + " bytes";
                }
            } catch (Exception e) {
            }
        }
    }
    /**
     * 解析NDEF文本數據，從第三個字節開始，後面的文本數據
     * @param ndefRecord
     * @return
     */
    public static String parseTextRecord(NdefRecord ndefRecord) {
        /**
         * 判斷數據是否爲NDEF格式
         */
        //判斷TNF
        if (ndefRecord.getTnf() != NdefRecord.TNF_WELL_KNOWN) {
            return null;
        }
        //判斷可變的長度的類型
        if (!Arrays.equals(ndefRecord.getType(), NdefRecord.RTD_TEXT)) {
            return null;
        }
        try {
            //得到字節數組，而後進行分析
            byte[] payload = ndefRecord.getPayload();
            //下面開始NDEF文本數據第一個字節，狀態字節
            //判斷文本是基於UTF-8仍是UTF-16的，取第一個字節"位與"上16進制的80，16進制的80也就是最高位是1，
            //其餘位都是0，因此進行"位與"運算後就會保留最高位
            String textEncoding = ((payload[0] & 0x80) == 0) ? "UTF-8" : "UTF-16";
            //3f最高兩位是0，第六位是1，因此進行"位與"運算後得到第六位
            int languageCodeLength = payload[0] & 0x3f;
            //下面開始NDEF文本數據第二個字節，語言編碼
            //得到語言編碼
            String languageCode = new String(payload, 1, languageCodeLength, "US-ASCII");
            //下面開始NDEF文本數據後面的字節，解析出文本
            String textRecord = new String(payload, languageCodeLength + 1,
                    payload.length - languageCodeLength - 1, textEncoding);
            return textRecord;
        } catch (Exception e) {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
    }
}

注意：Activity清單須要配置一下launchMode屬性（後面同樣要注意）：

<activity
    android:name=".ReadTextActivity"
    android:launchMode="singleTop"/>

2.寫NFC標籤文本數據

public class WriteTextActivity extends BaseNfcActivity {
    private String mText = "NFC-NewText-123";
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_write_text);
    }
    @Override
    public void onNewIntent(Intent intent) {
        if (mText == null)
            return;
        //獲取Tag對象
        Tag detectedTag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
        NdefMessage ndefMessage = new NdefMessage(
                new NdefRecord[] { createTextRecord(mText) });
        boolean result = writeTag(ndefMessage, detectedTag);
        if (result){
            Toast.makeText(this, "寫入成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        } else {
            Toast.makeText(this, "寫入失敗", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    }
    /**
     * 建立NDEF文本數據
     * @param text
     * @return
     */
    public static NdefRecord createTextRecord(String text) {
        byte[] langBytes = Locale.CHINA.getLanguage().getBytes(Charset.forName("US-ASCII"));
        Charset utfEncoding = Charset.forName("UTF-8");
        //將文本轉換爲UTF-8格式
        byte[] textBytes = text.getBytes(utfEncoding);
        //設置狀態字節編碼最高位數爲0
        int utfBit = 0;
        //定義狀態字節
        char status = (char) (utfBit + langBytes.length);
        byte[] data = new byte[1 + langBytes.length + textBytes.length];
        //設置第一個狀態字節，先將狀態碼轉換成字節
        data[0] = (byte) status;
        //設置語言編碼，使用數組拷貝方法，從0開始拷貝到data中，拷貝到data的1到langBytes.length的位置
        System.arraycopy(langBytes, 0, data, 1, langBytes.length);
        //設置文本字節，使用數組拷貝方法，從0開始拷貝到data中，拷貝到data的1 + langBytes.length
        //到textBytes.length的位置
        System.arraycopy(textBytes, 0, data, 1 + langBytes.length, textBytes.length);
        //經過字節傳入NdefRecord對象
        //NdefRecord.RTD_TEXT：傳入類型 讀寫
        NdefRecord ndefRecord = new NdefRecord(NdefRecord.TNF_WELL_KNOWN,
                NdefRecord.RTD_TEXT, new byte[0], data);
        return ndefRecord;
    }
    /**
     * 寫數據
     * @param ndefMessage 建立好的NDEF文本數據
     * @param tag 標籤
     * @return
     */
    public static boolean writeTag(NdefMessage ndefMessage, Tag tag) {
        try {
            Ndef ndef = Ndef.get(tag);
            ndef.connect();
            ndef.writeNdefMessage(ndefMessage);
            return true;
        } catch (Exception e) {
        }
        return false;
    }
}

咱們將手機貼近NFC標籤，當寫入成功會彈出「寫入成功」的吐司。下面咱們再驗證一下是否成功寫入：

咱們看到，數據已經寫入成功了，說明到此咱們已經成功的讀寫NFC標籤中的文本數據了。

5.NDEF Uri格式深度解析

與NDEF文本格式同樣，存儲在NFC標籤中的Uri也有必定的格式，http://members.nfc-forum.org/specs/spec_dashboard

（1）Uri的格式規範要比文本格式簡單一些：

Name	偏移	大小	值	描述
識別碼	0	1byte	Uri識別碼	用於存儲已知Uri的前綴
Uri字段	1	N	UTF-8類型字符串	用於存儲剩餘字符串

（2）Uri的前綴以下（都是十六進制的一個數）：

十進制	十六進制	協議	十進制	十六進制	協議
0	0x00	N/A	1	0x01	http://www.
2	0x02	https://www.	3	0x03	http://
4	0x04	https://	5	0x05	tel:
6	0x06	mailto:	7	0x07	ftp://anonymous:anonymous@
8	0x08	ftp://ftp.	9	0x09	ftps://
10	0x0A	sftp://	11	0x0B	smb://
12	0x0C	nfs://	13	0x0D	ftp://
14	0x0E	dav://	15	0x0F	news:
16	0x10	telnet://	17	0x11	imap:
18	0x12	rtsp://	19	0x13	urn:
20	0x14	pop:	21	0x15	sip:
22	0x16	sips:	23	0x17	tftp:
24	0x18	btspp://	25	0x19	btl2cap://
26	0x1A	btgoep://	27	0x1B	tcpobex://
28	0x1C	irdaobex://	29	0x1D	file://
30	0x1E	urn:epc🆔	31	0x1F	urn:epc:tag:
32	0x20	urn:epc:pat:	33	0x21	urn:epc:raw:
34	0x22	urn:epc:	35	0x23	urn:nfc:

每個協議，都是用十六進制來存儲於識別碼位置（佔1byte）。

是否是相對簡單了些，那麼下來咱們來解析一個Uri。

（3）預先定義已知Uri前綴

這裏咱們定義一個UriPrefix類，以便方便的獲取Uri前綴：

public class UriPrefix {
    public static final Map<Byte, String> URI_PREFIX_MAP = new HashMap<Byte, String>();
    // 預先定義已知Uri前綴
    static {
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x00, "");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x01, "http://www.");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x02, "https://www.");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x03, "http://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x04, "https://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x05, "tel:");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x06, "mailto:");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x07, "ftp://anonymous:anonymous@");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x08, "ftp://ftp.");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x09, "ftps://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x0A, "sftp://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x0B, "smb://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x0C, "nfs://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x0D, "ftp://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x0E, "dav://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x0F, "news:");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x10, "telnet://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x11, "imap:");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x12, "rtsp://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x13, "urn:");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x14, "pop:");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x15, "sip:");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x16, "sips:");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x17, "tftp:");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x18, "btspp://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x19, "btl2cap://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x1A, "btgoep://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x1B, "tcpobex://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x1C, "irdaobex://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x1D, "file://");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x1E, "urn:epc:id:");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x1F, "urn:epc:tag:");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x20, "urn:epc:pat:");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x21, "urn:epc:raw:");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x22, "urn:epc:");
        URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x23, "urn:nfc:");
    }
}

而後咱們來看一下清單文件中Activity的相關配置：

<activity
    android:name=".ReadWriteUriActivity"
    android:label="讀寫NFC標籤的Uri"
    android:launchMode="singleTop" >
    <intent-filter>
        <action android:name="android.nfc.action.NDEF_DISCOVERED" />
        <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
        <!-- 攔截NFC標籤中存儲有如下Uri前綴的 -->
        <data android:scheme="http" />
        <data android:scheme="https" />
        <data android:scheme="ftp" />
    </intent-filter>
    <intent-filter>
        <action android:name="android.nfc.action.NDEF_DISCOVERED" />
        <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
        <!-- 定義能夠攔截文本 -->
        <data android:mimeType="text/plain" />
    </intent-filter>
</activity>

好了，接下來就能夠進行讀寫NFC標籤中的Uri數據了：

1.讀NFC標籤中的Uri數據

public class ReadUriActivity extends BaseNfcActivity {
    private TextView mNfcText;
    private String mTagText;
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_read_uri);
        mNfcText = (TextView) findViewById(R.id.tv_nfctext);
    }
    @Override
    public void onNewIntent(Intent intent) {
        //獲取Tag對象
        Tag detectedTag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
        //獲取Ndef的實例
        Ndef ndef = Ndef.get(detectedTag);
        mTagText = ndef.getType() + "\n max size:" + ndef.getMaxSize() + " bytes\n\n";
        readNfcTag(intent);
        mNfcText.setText(mTagText);
    }
    /**
     * 讀取NFC標籤Uri
     */
    private void readNfcTag(Intent intent) {
        if (NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED.equals(intent.getAction())) {
            Parcelable[] rawMsgs = intent.getParcelableArrayExtra(
                    NfcAdapter.EXTRA_NDEF_MESSAGES);
            NdefMessage ndefMessage = null;
            int contentSize = 0;
            if (rawMsgs != null) {
                if (rawMsgs.length > 0) {
                    ndefMessage = (NdefMessage) rawMsgs[0];
                    contentSize = ndefMessage.toByteArray().length;
                } else {
                    return;
                }
            }
            try {
                NdefRecord ndefRecord = ndefMessage.getRecords()[0];
                Log.i("JAVA",ndefRecord.toString());
                Uri uri = parse(ndefRecord);
                Log.i("JAVA","uri:"+uri.toString());
                mTagText += uri.toString() + "\n\nUri\n" + contentSize + " bytes";
            } catch (Exception e) {
            }
        }
    }
    /**
     * 解析NdefRecord中Uri數據
     * @param record
     * @return
     */
    public static Uri parse(NdefRecord record) {
        short tnf = record.getTnf();
        if (tnf == NdefRecord.TNF_WELL_KNOWN) {
            return parseWellKnown(record);
        } else if (tnf == NdefRecord.TNF_ABSOLUTE_URI) {
            return parseAbsolute(record);
        }
        throw new IllegalArgumentException("Unknown TNF " + tnf);
    }
    /**
     * 處理絕對的Uri
     * 沒有Uri識別碼，也就是沒有Uri前綴，存儲的所有是字符串
     * @param ndefRecord 描述NDEF信息的一個信息段，一個NdefMessage可能包含一個或者多個NdefRecord
     * @return
     */
    private static Uri parseAbsolute(NdefRecord ndefRecord) {
        //獲取全部的字節數據
        byte[] payload = ndefRecord.getPayload();
        Uri uri = Uri.parse(new String(payload, Charset.forName("UTF-8")));
        return uri;
    }
    /**
     * 處理已知類型的Uri
     * @param ndefRecord
     * @return
     */
    private static Uri parseWellKnown(NdefRecord ndefRecord) {
        //判斷數據是不是Uri類型的
        if (!Arrays.equals(ndefRecord.getType(), NdefRecord.RTD_URI))
            return null;
        //獲取全部的字節數據
        byte[] payload = ndefRecord.getPayload();
        String prefix = UriPrefix.URI_PREFIX_MAP.get(payload[0]);
        byte[] prefixBytes = prefix.getBytes(Charset.forName("UTF-8"));
        byte[] fullUri = new byte[prefixBytes.length + payload.length - 1];
        System.arraycopy(prefixBytes, 0, fullUri, 0, prefixBytes.length);
        System.arraycopy(payload, 1, fullUri, prefixBytes.length, payload.length - 1);
        Uri uri = Uri.parse(new String(fullUri, Charset.forName("UTF-8")));
        return uri;
    }
}

2.寫NFC標籤中的Uri數據

public class WriteUriActivity extends BaseNfcActivity {
    private String mUri = "http://www.baidu.com";
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_write_uri);
    }
    public void onNewIntent(Intent intent) {
        Tag detectedTag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
        NdefMessage ndefMessage = new NdefMessage(new NdefRecord[]{createUriRecord(mUri)});
        boolean result = writeTag(ndefMessage, detectedTag);
        if (result){
            Toast.makeText(this, "寫入成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        } else {
            Toast.makeText(this, "寫入失敗", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    }
    /**
     * 將Uri轉成NdefRecord
     * @param uriStr
     * @return
     */
    public static NdefRecord createUriRecord(String uriStr) {
        byte prefix = 0;
        for (Byte b : UriPrefix.URI_PREFIX_MAP.keySet()) {
            String prefixStr = UriPrefix.URI_PREFIX_MAP.get(b).toLowerCase();
            if ("".equals(prefixStr))
                continue;
            if (uriStr.toLowerCase().startsWith(prefixStr)) {
                prefix = b;
                uriStr = uriStr.substring(prefixStr.length());
                break;
            }
        }
        byte[] data = new byte[1 + uriStr.length()];
        data[0] = prefix;
        System.arraycopy(uriStr.getBytes(), 0, data, 1, uriStr.length());
        NdefRecord record = new NdefRecord(NdefRecord.TNF_WELL_KNOWN, NdefRecord.RTD_URI, new byte[0], data);
        return record;
    }
    /**
     * 寫入標籤
     * @param message
     * @param tag
     * @return
     */
    public static boolean writeTag(NdefMessage message, Tag tag) {
        int size = message.toByteArray().length;
        try {
            Ndef ndef = Ndef.get(tag);
            if (ndef != null) {
                ndef.connect();
                if (!ndef.isWritable()) {
                    return false;
                }
                if (ndef.getMaxSize() < size) {
                    return false;
                }
                ndef.writeNdefMessage(message);
                return true;
            }
        } catch (Exception e) {
        }
        return false;
    }
}

咱們將手機貼近NFC標籤，寫入成功後驗證一下是否成功寫入：

咱們看到，數據已經寫入成功了，說明到此咱們已經成功的讀寫NFC標籤中的Uri數據了。

到這裏，NDEF格式就大體說完了，那麼接下來看一下非NDEF格式的數據。

6.非NDEF格式深度解析

1.MifareUltralight數據格式

將NFC標籤的存儲區域分爲16個頁，每個頁能夠存儲4個字節，一個可存儲64個字節（512位）。頁碼從0開始（0至15）。前4頁（0至3）存儲了NFC標籤相關的信息（如NFC標籤的序列號、控制位等）。從第5頁開始存儲實際的數據（4至15頁）。

使用MifareUltralight.get方法獲取MifareUltralight對象，而後調用MifareUltralight.connect方法進行鏈接，並使用MifareUltralight.writePage方法每次寫入1頁（4個字節）。也可使用MifareUltralight.readPages方法每次連續讀取4頁。若是讀取的頁的序號超過15，則從頭開始讀。例如，從第15頁（序號爲14）開始讀。readPages方法會讀取1四、1五、0、1頁的數據。

2.讀MifareUltralight格式數據

public class ReadMUActivity extends BaseNfcActivity {
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_read_mu);
    }
    @Override
    public void onNewIntent(Intent intent) {
        Tag tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
        String[] techList = tag.getTechList();
        boolean haveMifareUltralight = false;
        for (String tech : techList) {
            if (tech.indexOf("MifareUltralight") >= 0) {
                haveMifareUltralight = true;
                break;
            }
        }
        if (!haveMifareUltralight) {
            Toast.makeText(this, "不支持MifareUltralight數據格式", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            return;
        }
        String data = readTag(tag);
        if (data != null)
            Toast.makeText(this, data, Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
    public String readTag(Tag tag) {
        MifareUltralight ultralight = MifareUltralight.get(tag);
        try {
            ultralight.connect();
            byte[] data = ultralight.readPages(4);
            return new String(data, Charset.forName("GB2312"));
        } catch (Exception e) {
        } finally {
            try {
                ultralight.close();
            } catch (Exception e) {
            }
        }
        return null;
    }
}

3.寫MifareUltralight格式數據

public class WriteMUActivity extends BaseNfcActivity {
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_write_mu);
    }
    @Override
    public void onNewIntent(Intent intent) {
        Tag tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
        String[] techList = tag.getTechList();
        boolean haveMifareUltralight = false;
        for (String tech : techList) {
            if (tech.indexOf("MifareUltralight") >= 0) {
                haveMifareUltralight = true;
                break;
            }
        }
        if (!haveMifareUltralight) {
            Toast.makeText(this, "不支持MifareUltralight數據格式", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            return;
        }
        writeTag(tag);
    }
    public void writeTag(Tag tag) {
        MifareUltralight ultralight = MifareUltralight.get(tag);
        try {
            ultralight.connect();
            //寫入八個漢字，從第五頁開始寫，中文須要轉換成GB2312格式
            ultralight.writePage(4, "北京".getBytes(Charset.forName("GB2312")));
            ultralight.writePage(5, "上海".getBytes(Charset.forName("GB2312")));
            ultralight.writePage(6, "廣州".getBytes(Charset.forName("GB2312")));
            ultralight.writePage(7, "天津".getBytes(Charset.forName("GB2312")));
            Toast.makeText(this, "寫入成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        } catch (Exception e) {
        } finally {
            try {
                ultralight.close();
            } catch (Exception e) {
            }
        }
    }
}

咱們將手機貼近NFC標籤，寫入成功後驗證一下是否成功寫入：

咱們看到，彈出了「北京上海廣州天津」，說明數據已經寫入成功了，說明到此咱們已經成功的讀寫NFC非NDEF格式的數據了。