NFC 基础

一、什么是NFC

NFC 是 Near Field Communication (近场通信)的缩写，是一种短距离的无线通信技术，在4cm以内才能建立连接。与蓝牙、WiFi相比，NFC的通信距离更短，数据传输速度更快。NFC允许在NFC标签与Android设备或Android设备之间传输数据。NFC主要有三种通信模式：读写模式、P2P模式、卡模拟模式。

• 读写模式：允许带NFC功能的设备读写NFC 标签。（例如手机便可以充当NFC标签的读卡器或写卡器）

• P2P模式：允许NFC设备与其他NFC设备(如带NFC功能的Android手机之间)交换数据，这种操作模式在Android Beam中被使用。

• 卡模式模式：允许NFC设备将自己模拟成一张NFC卡。而这张模拟出来的NFC卡可以供其他NFC reader 读取信息。

二、NFC的使用场景

NFC前景光明，已经成为时下讨论的一个热点，与蓝牙、WiFi在通信方面形成鼎立之势，越来越多手机也开始支持NFC，NFC 在生活中的应用场景越来越广泛。

• NFC手机变身公交卡、门禁卡…
• NFC支付与充值
• 耳机、打印机、镜头以及各种智能穿戴设备可以利用NFC快速配对连接
• 预先写入功能的NFC贴片让手机快速进行场景切换。
• NFC交换名片
• …………..

三、NFC 数据交换格式

虽然NFC标签所含储存的数据可为任何形式，但许多Android Frameword API 基于NFC 论坛标准的一种数据格式 NDEF(NFC Data Exchange Format).

NFC 通过 NDEF Message (NDEF消息)传输数据，而NDEF Message 由多条 NDEF Record(NDEF记录）组成。

NDEF Record 的格式如下：

其中第一个byte记录的信息含义如下：

名称 大小 描述 MB(Message Begin) 1 bit 1/true表示该记录是首记录，0/false表示该记录非首记录 ME(Message End) 1 bit 1/true表示该记录是尾记录，0/false表示该记录后还有记录 CF(Chunk Flag) 1 bit 0表示该记录未被切换，1表示该记录被切块 SR(Short Record) 1 bit 0表示该记录是长记录，PAYLOAD LENGTH占4 Byte;1表示该记录是短记录，PAYLOAD LENGTH占1 Byte IL(ID_LENGTH) 1 bit 0表示该记录没有ID_LENGTH和ID域，1表示该记录有ID_LENGTH和ID域 TNF (Type Name Format) 3 bit 用于描述记录中数据（Payload）的类型，如0x01(即二进制001)表示well-known type

四、TNF 和 RTD

• Empty:该Record 中没有数据，即相当于一个空的NFC Record
• NFC Forum Well-Known Type :由NFC Forum 定义的一些常见的数据类型，包括 URI 、TEXT等，其格式遵循NFC Forum RTD (Record Type Definition)规范。
• MIME：Multipurpose Internet Mail Extensions的缩写，遵循RFC2046规范。
• Absolute URI：绝对URI
• NFC Forum External Type ： 为第三方组织定义的类型
• Unknown：表示Payload中的数据类型未知。
• Unchanged：这种类型的数据用于NFC Record分片。例如一个大的数据需要 通过多个NFC Record来承载，除第一个NFC Record分片外，该数据对应的其他NFC Record分片都必须设置TNF为Unchanged。

在TNF七大类型中，NFC Forum通过RTD规范定义了其中的WKT(Well-Known Type)和External Type两种类型。

WKT就是NFC Forum自己定义的一些常用数据类型，目前常用类型如下：

• URI Record Type:用于存储URI数据，Record中Type取值为 “U”

• Text Record Type：用于存储文本数据，Record中Type取值为 “T”

• Signature Record Type：用于存储数字签名数据，Record中Type取值为”Sig”

• Smart Poster Record Type：智能海報，用于存储与海报相关的一些咨询信息，如图片、相关介紹等，Record中Type取值为”Sp”。

• Generic Control Record Type：用于传递控制信息，Record中Type取值 为”Ge”

External Type：为第三方组织定义的类型，目前NFC Forum沒有定义相关的数据类型

五、Well-Known Type (TNF=ox01)

RTD_TEXT

文本记录类型，NDEF Record中Type取值为 “T”，Payload的组成结构如下：

Name Offset(bytes) Length(bytes) Content Status 0 1 这个byte最高位（第7位）为0，表示实际的文本内容采用UTF-8编码，为1表示采用UTF-16码表，第6位固定为0，第0至5位表示Language Code的长度 Language Code 1 < n > 语言码，文本使用的语言。例如”en-US”、”jp”等，这个字段的信息使用US-ASCII编码 Text n+1 < m > 实际的文本内容，编码方式由Status字段最高位决定

RTD_TEXT 实例分析

NDEF数据: D1 01 0F 54 02 65 6E 68 65 6C 6C 6F 2C 77 6F 72 6C 64 21

Hex值 解析 D1=11010001 B 1、该NDEF只有1个Record 2、该NDEF为短记录，且无ID和ID_Length 3、NFC Forum well-known type 01 Type_Length =1 0F Payload_Length=15 54 Type=54=”T”,Type为文本记录类型 02 语言码长度为2 65 6E 65 6E = “en”, 表示文本是英语 68 65 6C 6C 6F 2C 77 6F 72 6C 64 21 hello,world!

解析结果: hello,world!

RTD_URI

URI 记录类型，NDEF Record中Type取值为 “U”，Payload的组成结构如下：

Name Offset Size Value Description Identifier code 0 1 URI identifier code URI identifier code,对应下表 URI Field 1 N UTF-8编码的字符串 URI的剩下的值或完整值（当 identifier code 为 0x00）

URI Identifier Code 对应表

Decimal Hex Protocol 0 0x00 无前缀，URI Field 是包含完整的URI 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://

RTD_URI 实例分析

NDEF数据: D1 01 0A 55 01 62 61 69 64 75 2E 63 6F 6D

Hex值 解析 D1=11010001 B 1、该NDEF只有1个Record 2、该NDEF为短记录，且无ID和ID_Length 3、NFC Forum well-known type 01 Type_Length =1 0A Payload_Length=10 55 Type=55=”U”,Type为URI记录类型 01 identifier code 对应 http://www. 62 61 69 64 75 2E 63 6F 6D baidu.com

解析结果: http://www.baidu.com

对NFC协议知识的理解和掌握，是开发Android NFC 应用的必备基础。后续将会整理 Android NFC 开发中的三种模式：读写模式、点对点模式、卡模拟模式。