搞懂Nfc刷卡看這篇就夠了
NFC在我們生活中出現的場景越來越多了，如藍芽耳機的連線、刷交通卡、智慧鎖開鎖等，相信在未來還會有越來越多的場景會用到NFC，所以作為開發者，掌握NFC的知識及NFC的開發技能、就顯得尤為必要
這裡放出Android
官方文件
，官方的文件講的大而全，本文是對官方文件的抽絲剝繭，相對官方文件來說會更容易理解，但是會比官方文件少一些內容，如果本文沒有你想了解的，可以自己查閱官方文件。
什麼是NFC
NFC
是Near Field Communication縮寫，即近距離無線通訊技術。由飛利浦公司和索尼公司共同開發的NFC是一種非接觸式識別和互聯技術，可以在移動裝置、消費類電子產品、PC 和智慧控制元件工具間進行近距離無線通訊。
簡單的說，
NFC
提供了一種簡單、觸控式的解決方案，可以讓消費者簡單直觀地交換資訊、訪問內容與服務。
NFC的工作模式
NFC的工作模式有三種，分別是讀卡器模式（Reader/writer mode）、模擬卡模式（Card Emulation Mode）、點對點模式（P2P mode）。
讀卡器模式
資料在NFC晶片中，可以簡單理解成“刷標籤”。本質上就是透過支援NFC的手機或其它電子裝置從帶有NFC晶片的標籤、貼紙、名片等媒介中讀寫資訊。通常NFC標籤是不需要外部供電的。當支援NFC的外設向NFC讀寫資料時，它會發送某種磁場，而這個磁場會自動的向NFC標籤供電。
模擬卡模式
資料在支援NFC的手機或其它電子裝置中，可以簡單理解成“刷手機”。本質上就是將支援NFC的手機或其它電子裝置當成借記卡、公交卡、門禁卡等IC卡使用。基本原理是將相應IC卡中的資訊憑證封裝成資料包儲存在支援NFC的外設中 。
在使用時還需要一個NFC射頻器（相當於刷卡器）。將手機靠近NFC射頻器，手機就會接收到NFC射頻器發過來的訊號，在透過一系列複雜的驗證後，將IC卡的相應資訊傳入NFC射頻器，最後這些IC卡資料會傳入NFC射頻器連線的電腦，並進行相應的處理（如電子轉帳、開門等操作）。
點對點模式
該模式與藍芽、紅外差不多，用於不同NFC裝置之間進行資料交換，不過這個模式已經沒有有“刷”的感覺了。其有效距離一般不能超過4釐米，但傳輸建立速度要比紅外和藍芽技術快很多，傳輸速度比紅外塊得多，如過雙方都使用Android4。2，NFC會直接利用藍芽傳輸。這種技術被稱為Android Beam。所以使用Android Beam傳輸資料的兩部裝置不再限於4釐米之內。
點對點模式的典型應用是兩部支援NFC的手機或平板電腦實現資料的點對點傳輸，例如，交換圖片或同步裝置聯絡人。因此，透過NFC，多個裝置如數字相機，計算機，手機之間，都可以快速連線，並交換資料或者服務。
本文會主要講解
讀卡器模式，
相信理解了這個模式，其他的兩種模式你也會觸類旁通的。在講解讀卡器模式前，有一些知識是需要提前掌握的。
卡片的知識
本文主要講解的是NFC的讀卡器模式，要想讀到卡片的內容，我們要對卡片有一些基本的瞭解，比如卡片的分類，每種卡片內部的資料結構等。
卡片的分類
現在市面上的卡片分類有IC卡、ID卡、M1卡和CPU卡，簡單的瞭解一下這些卡的區別和用途，
IC卡
IC卡又稱積體電路卡，通常是在塑膠卡片內嵌入一個或多個積體電路構成的PVC卡。積體電路晶片可以是儲存器或微處理器。帶有儲存器的IC卡又稱為記憶卡或儲存卡，帶有微處理器的IC卡又稱為智慧卡或智慧卡。記憶卡可以儲存大量資訊；智慧卡則不僅具有記憶能力，而且還具有處理資訊的功能。
IC卡可以十分方便地存汽車費、電話費、地鐵乘車費、食堂就餐費、公路付費以及購物旅遊、貿易服務等。
ID卡
ID卡又叫身份識別卡，是一種不可寫入的感應式卡，擁有一個固定卡號編號。卡號在封卡前寫入後不可再更改，絕對確保卡號的唯一性和安全性。
ID卡可以作為一般的門禁或停車場系統的使用者身份識別，因ID卡無金鑰安全認證機制，且不能寫卡，很難實現一卡通功能，同時也不合適做消費系統。
M1卡
M1是菲利浦下屬子公司恩智浦出品的晶片縮寫，目前該公司的M1晶片與國產晶片相相容，
其實M1卡也屬於非接觸式IC卡
。
M1卡，優點是可讀可寫的多功能卡，缺點是：價格稍貴，感應距離短，適合非定額消費系統、停車場系統、門禁考勤系統等。
CPU卡
CPU卡晶片是一個微處理器，它的功能相當於一臺微型計算機。CPU卡可適用於金融、保險、交警、政府行業等多個領域，CPU卡的優點是儲存空間大、讀取速度快、支援一卡多用功能等特點，CPU卡從外型上與普通IC卡，射頻卡並沒有太大差異，但是效能上卻有巨大提升，安全性和普通IC卡比，提高很多，通常CPU卡內含有隨機數發生器，硬體DES，3DES加密演算法等，配合CPU卡晶片上的COS作業系統，可以達到金融級的安全級別。
M1卡的資料結構
為什麼要介紹卡結構呢？因為用NFC讀取卡片，獲取卡片的內容的時候，你要知道卡片的資料結構，才能拿到自己想要的知識，這裡就以M1卡進行講解。
M1卡有從0到15共16個扇區，每個扇區配備了從0到3共4個段，每個段可以儲存16位元組的內容。見下圖
要想讀取對應扇區的資料，需要知道對應扇區的秘鑰，否則讀取不到資料。
Android的NFC標籤排程系統
當手機發現外部NFC的標籤（指含有NFC功能的裝置）時，Android系統會尋找可以處理這個標籤的Activity，那怎麼知道哪個Activity能處理這條NFC訊息呢？答案是清單檔案，我們需要在清單檔案中設定
intent-filter
。系統會分發NFC訊息到設定
intent-filter
的Activity中，當然，接收NFC訊息也有優先順序之分，也是透過設定
intent-filter
來設定接收NFC訊息的優先順序的。
NFC的標籤排程系統綁定了3中intent，按優先順序的高低列出，如下
ACTION_NDEF_DISCOVERED
：如果掃描到包含此Intent的Activity，並且可識別其型別，則使用此 Intent 啟動 Activity。這是優先順序最高的 Intent，NFC標籤排程系統會盡可能嘗試使用此 Intent 啟動 Activity，在找不到這個Intent時才會嘗試使用其他 Intent。
ACTION_TECH_DISCOVERED
：如果沒有登記要處理
ACTION_NDEF_DISCOVERED
Intent 的 Activity，則標籤排程系統會嘗試使用此 Intent 來啟動應用。此外，如果掃描到的標籤包含無法對映到 MIME 型別或 URI 的 NDEF 資料，或者該標籤不包含 NDEF 資料，但它使用了已知的標籤技術，那麼也會直接啟動此 Intent（無需先啟動
ACTION_NDEF_DISCOVERED
）。
ACTION_TAG_DISCOVERED
：如果沒有處理
ACTION_NDEF_DISCOVERED
或者
ACTION_TECH_DISCOVERED
Intent 的 Activity，則使用此 Intent 啟動 Activity。
它們3者關係如下圖所示
如果想處理所有的NFC標籤，上面3個可以在清單檔案中都進行設定。
實戰演練
前文我們已經知道了什麼是NFC以及NFC的幾種工作模式，也瞭解了市面上卡片的分類和M1卡的資料結構，基礎知識已經掌握了，下面就開始進入實戰演練，用Android的NFC來獲取M1卡的唯一程式碼。
在 Android 清單中請求 NFC 訪問許可權
先在
AndroidManifest。xml
檔案中宣告以下內容，然後才能訪問裝置的 NFC 硬體並正確處理 NFC Intent：
設定用於訪問 NFC 硬體的 NFC
android：name= “android。permission。NFC” /> 設定 uses-feature 元素，以便您的應用僅在那些具備 NFC 硬體的裝置的 Google Play 中顯示 xml 如果你的App不是必須要NFC功能，則 uses-feature 可以省略，然後再程式碼中透過 getDefaultAdapter（） 是否為 null 來判斷 NFC 的可用性。 設定過濾 NFC Intent 以下示例展示瞭如何過濾 MIME 型別為 text/plain 的 ACTION_NDEF_DISCOVERED Intent： android：name= “android。nfc。action。NDEF_DISCOVERED” /> android：name= “android。intent。category。DEFAULT” /> android：mimeType= “text/plain” /> 另外兩種 intent-filter 的使用，可以查閱官方文件。 使用前臺排程系統 前臺排程系統的作用就是，在你開啟一個可以處理NFC標籤的Activity時，NFC的訊息會優先發送給當前的Activity，不論當前的Activity設定的是哪一個 intent-filter 。使用前臺排程系統的步驟如下 在 Activity 的 onCreate（） 方法中新增以下程式碼： a。 建立一個 PendingIntent 物件。 val intent = Intent （ this ， javaClass ）。 apply { addFlags （ Intent 。 FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP ） } var pendingIntent ： PendingIntent = PendingIntent 。 getActivity （ this ， 0 ， intent ， 0 ） b。宣告 Intent 過濾器，用來處理您要攔截的 Intent。前臺排程系統會對照裝置掃描標籤時所獲得的 Intent 來檢查所指定的 Intent 過濾器。如果匹配，那麼應用會處理該 Intent。如果不匹配，那麼前臺排程系統會回退到 Intent 排程系統。指定 Intent 過濾器和技術過濾器的 null 陣列，以指明要過濾所有回退到 TAG_DISCOVERED Intent 的標籤。以下程式碼段會處理 NDEF_DISCOVERED 的所有 MIME 型別。 val ndef = IntentFilter （ NfcAdapter 。 ACTION_NDEF_DISCOVERED ）。 apply { try { addDataType （ “/” ） / 處理所有 MIME 型別的標籤 / } catch （ e ： IntentFilter 。 MalformedMimeTypeException ） { throw RuntimeException （ “fail” ， e ） } } intentFiltersArray = arrayOf （ ndef ） c。設定應用要處理的一組標籤技術。呼叫 Object。class。getName（） 方法以獲取要支援的技術的類。 techListsArray = arrayOf （ arrayOf < String >（ NfcF ：： class 。 java 。 name ）） 替換以下 Activity 生命週期回撥，並新增相應邏輯，以分別在 Activity 失去 （ onPause（） ） 焦點和重新獲得 （ onResume（） ） 焦點時啟用和停用前臺排程。 enableForegroundDispatch（） 必須從主執行緒呼叫，並且只能在 Activity 在前臺執行時呼叫（在 onResume（） 中呼叫可確保這一點）。您還需要實現 onNewIntent 回撥以處理掃描到的 NFC 標籤中的資料。 public override fun onPause （） { super 。 onPause （） adapter 。 disableForegroundDispatch （ this ） } public override fun onResume （） { super 。 onResume （） adapter 。 enableForegroundDispatch （ this ， pendingIntent ， intentFiltersArray ， techListsArray ） } public override fun onNewIntent （ intent ： Intent ） { val tagFromIntent ： Tag = intent 。 getParcelableExtra （ NfcAdapter 。 EXTRA_TAG ） //在這裡處理NFC掃描到的內容 } 程式碼示例 下面展示核心程式碼，讀取M1卡並解析卡號，程式碼如下 //解析實體卡號 fun resolveCardNumIntent （ intent ： Intent ？）： String { if （ intent == null ） { return “” } //拿來裝讀取出來的資料，key代表扇區數，後面list存放四個塊的內容 //intent就是onNewIntent方法返回的那個intent val tag ： Tag = intent 。 getParcelableExtra （ NfcAdapter 。 EXTRA_TAG ） val mfc = MifareClassic 。 get （ tag ） //如果當前IC卡不是這個格式的mfc就會為空 if （ null ！= mfc ） { try { if （！ mfc 。 isConnected ） { //連結NFC mfc 。 connect （） } //驗證扇區密碼，否則會報錯（連結失敗錯誤） val isOpen = mfc 。 authenticateSectorWithKeyA （ 0 ， CARD_KEY_15 ） if （ isOpen ） { //獲取扇區第一個塊對應晶片儲存器的位置 //（我是這樣理解的，因為第0扇區的這個值是4而不是0） val bIndex = mfc 。 sectorToBlock （ 0 ） val data = mfc 。 readBlock （ bIndex ） val byteArrToInt = DataUtils 。 byteArrToInt （ data ， 0 ， 4 ） // LogUtils。print（“卡號： $byteArrToInt”） return byteArrToInt } } catch （ e ： Exception ） { e 。 printStackTrace （） return “” } finally { try { mfc 。 close （） } catch （ e ： IOException ） { e 。 printStackTrace （） } } } return “” } 上面的程式碼註釋很清晰，重點看下這段程式碼 val tag ： Tag = intent 。 getParcelableExtra （ NfcAdapter 。 EXTRA_TAG ） val mfc = MifareClassic 。 get （ tag ） //用於解析MifareClassic的例項 這裡的Tag是獲取卡片的Tag，NFC支援的Tag如下表 表 1. 支援的標籤技術 類 說明 TagTechnology 這是所有標籤技術類都必須實現的介面。 NfcA 提供對 NFC-A （ISO 14443-3A） 屬性和 I/O 操作的訪問許可權。 NfcB 提供對 NFC-B （ISO 14443-3B） 屬性和 I/O 操作的訪問許可權。 NfcF 提供對 NFC-F （JIS 6319-4） 屬性和 I/O 操作的訪問許可權。 NfcV 提供對 NFC-V （ISO 15693） 屬性和 I/O 操作的訪問許可權。 IsoDepc 提供對 ISO-DEP （ISO 14443-4） 屬性和 I/O 操作的訪問許可權。 Ndef 提供對 NDEF 格式的 NFC 標籤上的 NDEF 資料和操作的訪問許可權。 NdefFormatable 為可設定為 NDEF 格式的標籤提供格式化操作。 Android 裝置還可以選擇支援以下標籤技術。 表 2. 可選擇支援的標籤技術 類 說明 MifareClassic 提供對 MIFARE Classic 屬性和 I/O 操作的訪問許可權（如果此 Android 裝置支援 MIFARE）。 MifareUltralight 提供對 MIFARE Ultralight 屬性和 I/O 操作的訪問許可權（如果此 Android 裝置支援 MIFARE）。 總結 本文首先介紹了NFC是什麼以及它的幾種工作模式，然後讓大家認識了一下市面上卡片的分類，也介紹了M1卡的資料結構，最後，演示了一下怎在Android中使用NFC來讀取M1卡的卡號。 雖然文章沒有把NFC的所有使用模式都進行講解，但是挑了一個模式進行詳細的講解，相信閱讀這篇文章後，你對Android的NFC不會那麼的陌生了，其他的NFC的工作模式就由大家自行了解學習，這樣才能加深印象和理解。 最後放出本文的demo，大家可以點選這裡下載 本文已由公眾號“愛碼者說”首發
