NFC framework

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了NFC framework相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

NFC framework introduce



1 NFC简介

对于NFC,是googleandroid4.0上推出来的,简单介绍下近场通讯(NFC)是一系列短距离无线技术,一般需要4cm或者更短去初始化连接。近场通讯(NFC)允许你在NFC tagAndroid设备或者两个Android设备间共享小负载数据。优酷上有其应用的视频:http://v.youku.com/v_show/id_XMjM3ODE5ODMy.html

http://v.youku.com/v_show/id_XMzM1MTUyMzI4.html

2 总体框架

   对于NFC框架的设计,同样是android的标准的c/s架构,其框架图如下:

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n         客户端:android提供了两个API包给apk,分别是android.nfc.techandroid.nfc,实现了NFC的应用接口,代码路径frameworks/base/core/java/android/nfc/techframeworks/base/core/java/android/nfc

n         服务端:packages/apps/Nfc是一个类似电话本的应用,这个程序在启动后自动运行,并一直运行,作为NFC的服务进程存在,是NFC的核心。

在这个程序代码中,有个JNI库,供NfcService调用,代码路径是packages/apps/Nfc/jni/

n         库文件:代码路径是external/libnfc-nxp,C编写的库文件,有两个库,分别是libnfc.solibnfc_ndef.solibnfc.so是一个主要的库,实现了NFC stack的大部分功能,主要提供NFC的服务进程调用。libnfc_ndef是一个很小的库,主要是实现NDEF消息的解析,供framework调用

2.1 总体类图关系

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2.2 数据分类

NFC按照发展,分为两种,NFC basicsAdvanced NFC。从字面上理解,第一种是最先设计的,第二种是在原来基础上扩展的。

2.2.1 NFC basics

是一种点对点(P2P)数据交换的功能,传送的数据格式是NDEF,是Nfc Data Exchange Format的缩写,这个数据格式用于设备之间点对点数据的交换,例如网页地址、联系人、邮件、图片等。对于除图片以外的数据,数据量比较小,直接封装在类NdefMessage中,通过NFCNdefMessage类型数据发送到另一台设备,而对于图片这样数据量比较大的数据,需要构建一个标准的NdefMessage数据,发送给另外一台设备,等有回应之后,再通过蓝牙传送数据。

NdefMessage类是用于数据的封装,其包含有一个或多个NdefRecord类,NdefRecord才是存储数据的实体,将联系人、邮件、网页地址等转换才byte类型的数据存储在NdefRecord当中,并且包含了数据类型。举个例子吧:

NdefRecord uriRecord = new NdefRecord(

    NdefRecord.TNF_ABSOLUTE_URI ,

    "http://developer.android.com/index.html".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")),

new byte[0], new byte[0]);

new NdefMessage(uriRecord);

 

以上是用NdefMessage对一个NdefRecord数据进行分装。

为了更好理解数据的传送方式,需要更细的分为三种:

n         在一个Apk中,用NdefMessage封装Apk的数据,在设置NdefRecord的数据类型,然后发送给其他设备。在接收设备的同样的APKAndroidManifest文件中设置接收数据的类型,这样通过Intent消息就能找到对应的Activity启动。

n         直接将当前运行(home程序外)Apk的包名封装到NdefMessage中,发送给其他设备。接收设备收到NdefMessage数据,转换才成包名,根据包名构造Intent,启动指定的Activity。如果包名不存在,那么会启动google play去下载安装该Apk

n         图片为数据量比较大的数据。需要封装一个标准的NdefMessage数据发送给其他设备,当有回应的时候,在将图片数据通过蓝牙发送给其他设备。

 

按照上面的分析,还可以将数据传送,分为小数据量的传送和大数据量的传送。小数据量是指联系人、邮件、网页地址、包名等,而大数据量是指图片等,需要通过蓝牙传送的。那么为什么NFC的功能还要蓝牙传送呢?原因是NFC的设计本来就是为了传送小的数据量,同我们通过NFC启动蓝牙传图片,更方便的不需要手动进行蓝牙的匹配,只需要将手机贴在一起就可以完成了蓝牙的匹配动作。

2.2.2 Advanced NFC

对于该类型的NFC,也是在点对点数据交换功能上的一个扩充,我们日常接触的有公交卡、饭卡,手机设备可以通过NFC功能读取该卡内的数据,也有支持NFC设备往这类卡里面写数据。所以,我们将这些卡类称为Tag

    需要直接通过Byte格式进行数据封装,对TAG数据进行读写。市面上有很多的卡,估计没个城市用的公交卡都不一样,就是使用的标准不一样,所以在 android.nfc.tech 包下支持了多种technologies,如下图:

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    tag设备与手机足够近的时候,手机设备首先收到了Tag信息,里面包含了当前Tag设备所支持的technology,然后将Tag信息发送到指定的Activity中。在Activity中,将读取Tag里面的数据,构造相应的technology,然后再以该technology的标准,对tag设备进行读写。

3初始化流程

3.1 时序图

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3.2 代码分析

     初始化分两部分,第一是服务端的初始化,并将服务添加到ServiceManager中,第二是初始化NFC适配器NfcAdapter

3.2.1 Server端初始化

NFC的服务端代码在packages/apps/Nfc中,并且还包含了JNI代码,前面也介绍过,NFC的服务端是一个应用程序,跟随系统启动并一直存在的一个服务进程。

NfcService继承于Application,当程序启动的时候,调用onCreate()方法,代码如下:

public void onCreate() {

        super.onCreate();

        mNfcTagService = new TagService();

        mNfcAdapter = new NfcAdapterService();

        mExtrasService = new NfcAdapterExtrasService();

        ……

        mDeviceHost = new NativeNfcManager(this, this);

        mNfcDispatcher = new NfcDispatcher(this, handoverManager);

        mP2pLinkManager = new P2pLinkManager(mContext, handoverManager);

        ……

        ServiceManager.addService(SERVICE_NAME, mNfcAdapter);//mNfcAdapter添加到系统服务列表中。

        …….

        new EnableDisableTask().execute(TASK_BOOT);  // do blocking boot tasks

    }

TagServiceNfcService的内部类,并继承于INfcTag.stub,因此客户端可以通过Binder通信获取到TagService的实例mNfcTagService。其主要的功能是完成tag的读写。

NfcAdapterService也是NfcService的内部类,并继承于INfcAdapter.stub,同样客户端可以通过Binder通信获取到NfcAdapterService的实例mNfcAdapterNfcAdapterService也是暴露给客户端的主要接口,主要完成对NFC的使能初始化,扫面读写tag,派发tag消息等。

NativeNfcManager类就像其名字一样,主要负责native JNI的管理。

NfcDispatcher主要负责tag消息处理,并派发Intent消息,启动Activity

3.2.2 NfcAdapter客户端初始化

ContextImpl类中,有一个静态模块,在这里创建了NfcManager的实例,并注册到服务中,代码如下:

Static{

registerService(NFC_SERVICE, new ServiceFetcher() {

                public Object createService(ContextImpl ctx) {

                    return new NfcManager(ctx);

                }});

}

    NfcManager的构造函数中,调用了NfcAdapter.getNfcAdapter(context),创建NFC Adapter

public static synchronized NfcAdapter getNfcAdapter(Context context) {

        ……

            sService = getServiceInterface();//获取NFC服务接口

        ……

            try {

                sTagService = sService.getNfcTagInterface();//获取NFC tag服务接口

            } catch (RemoteException e) {

            }

        ……

        NfcAdapter adapter = sNfcAdapters.get(context);

        if (adapter == null) {

            adapter = new NfcAdapter(context);

            sNfcAdapters.put(context, adapter);

        }

        return adapter;

}

private static INfcAdapter getServiceInterface() {//获取NFC服务接口

        IBinder b = ServiceManager.getService("nfc");

        if (b == null) {

            return null;

        }

        return INfcAdapter.Stub.asInterface(b);

}

我们看看getServiceInterface()方法,在3.2.1我们也看到了,调用ServiceManager.addService()NfcAdapterService的实例添加到系统的服务列表中,这里我们调用了ServiceManager.getService(“nfc”)获取到了服务端的NfcAdapterService对象的实例。

NfcAdapterService类中提供了getNfcTagInterface接口,用于获取远程服务端的TagService对象的实例。

如果一切正常,那么将创建NfcAdapter的实例,在其构造函数中,创建了NfcActivityManager的实例。

4 启动NFC流程

4.1 时序图

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4.2 代码分析

如果android设备有NFC硬件支持,那么将在设置应用的出现“无线和网络à更多

以上是关于NFC framework的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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