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NFC读写MifareClassic协议的NFC卡

2019-07-12 13:43发布

IC卡 (Integrated Circuit Card,集成电路卡)

有些国家和地区也称智能卡(smart card)、智慧卡(intelligent card)、微电路卡(microcircuit card)或微芯片卡等。它是将一个微电子芯片嵌入符合ISO 7816标准的卡基中,做成卡片形式。所以非接触式IC卡又被称为射频卡或者电子标签IC卡是指集成电路卡,一般用的公交车卡就是IC卡的一种,也应用在门禁管理、身份证明和电子钱包IC卡有别于磁卡,所以说IC卡消磁纯属伪科学!简单来说,其工作原理就是读卡器发射一个根据信息变化的电磁波。卡片内部的感应线圈把这个电磁波转换成感应电流,用以传递信息和驱动芯片工作。

射频识别即RFID(Radio Frequency IDentification)

又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频(125k~134.2K)、高频(13.56Mhz)、超高频,无源等技术。RFID读写器也分移动式的和固定式的,目前RFID技术应用很广,如:图书馆,门禁系统,食品安全溯源等。

NFC是Near Field Communication缩写,即近距离无线通讯技术。

飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC是一种非接触式识别和互联技术,可以在移动设备、消费类电子产品、PC 和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC 提供了一种简单、触控式的解决方案,可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。

以上介绍我们可以知道IC卡是一种存储数据的卡,而RFID是一种通讯技术,IC卡属于RFID的一种物理形式。NFC是由RFID演变出来的,向下兼容RFID,自然也兼容IC卡。
NFC是一套短距离的无线通信,通常距离是4厘米或更短。NFC工作频率是13.56M Hz,传输速率是106kbit/s 到848kbit/s. NFC总是在一个发起者和一个被动目标之间发生。发起者发出近场无线电波,这个近场可以给被动目标供电。这些被动的目标包括不需要电源的标签,卡,也可以是有电源的设备。 与其他无线通信技术比较, 例如蓝牙和WiFi, NFC提供更低贷款和距离,并且低成本,不需要供电,不需要实现匹配,整个通信过程仅仅是短短的靠近一秒就能完成。 一个带有NFC支持的android设备通常是一个发起者。也可以作为NFC的读写设备。他将检测NFC tags并且打开一个Activity来处理. Android 2.3.3还有支持有限的P2P。 Tags分很多种,其中简单的只提供读写段,有的只能读。复杂的tags可以支持一些运算,加密来控制对tags里数据段的读写。甚至一些tags上有简单的操作系统,允许一些复杂的交互和可以执行一些代码。 本文的代码例子是基于API10的。 要在Android手机中使用NFC,必须在AndroidManifest.xml中如下配置: <uses-feature android:name="android.hardware.nfc" android:required="true" /> <uses-permission android:name="android.permission.NFC" /> Tag发布系统 当android设备扫描到一个NFC tag,通用的行为是自动找最合适的Activity会处理这个tag Intent而不需要用户来选择哪个Activity来处理。因为设备扫描NFC tags是在很短的范围和时间,如果让用户选择的话,那就有可能需要移动设备,这样将会打断这个扫描过程。你应该开发你只处理需要处理的tags的Activity,以防止让用户选择使用哪个Activity来处理的情况。Android提供两个系统来帮助你正确的识别一个NFC tag是否是你的Activity想要处理的:Intent发布系统和前台Activity发布系统。 Intent发布系统检查所有Activities的intent filters,找出那些定义了可以处理此tag的Activity,如果有多个Activity都配置了处理同一个tag Intent,那么将使用Activity选择器来让用户选择使用哪个Activity。用户选择之后,将使用选择的Activity来处理此Intent. 前台发布系统允许一个Activity覆盖掉Intent发布系统而首先处理此tag Intent,这要求你将要处理Tag Intent的Activity运行在前台,这样当一个NFC tag被扫描到,系统先检测前台的Activity是否支持处理此Intent,如果支持,即将此Intent传给此Activity,如果不支持,则转到Intent发布系统。 以前台前台发布系统为例,需要编写如下代码: 1. 定义变量 private NfcAdapter mAdapter; private String[][] techList; private IntentFilter[] intentFilters; private PendingIntent pendingIntent; private Tag tag; 2. 添加下列代码到Activity的onCreate() 方法里: 复制代码 //获取nfc适配器 mAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(this); //定义程序可以兼容的nfc协议,例子为nfca和nfcv //在Intent filters里声明你想要处理的Intent,一个tag被检测到时先检查前台发布系统, //如果前台Activity符合Intent filter的要求,那么前台的Activity的将处理此Intent。 //如果不符合,前台发布系统将Intent转到Intent发布系统。如果指定了null的Intent filters, //当任意tag被检测到时,你将收到TAG_DISCOVERED intent。因此请注意你应该只处理你想要的Intent。 techList = new String[][] { new String[] { android.nfc.tech.NfcV.class.getName() }, new String[] { android.nfc.tech.NfcA.class.getName() } }; intentFilters = new IntentFilter[] { new IntentFilter( NfcAdapter.ACTION_TECH_DISCOVERED), }; //创建一个 PendingIntent 对象, 这样Android系统就能在一个tag被检测到时定位到这个对象 pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, new Intent(this, getClass()).addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP), 0); 复制代码 3. 在onNewIntent方法中: public void onNewIntent(Intent intent) { tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG); return; } 4. 在OnPause方法中: @Override protected void onPause() { super.onPause(); mAdapter.disableForegroundDispatch(this); } 4. 在OnResume方法中: 复制代码 @Override protected void onResume() { super.onResume(); //使用前台发布系统 mAdapter.enableForegroundDispatch(this, pendingIntent, intentFilters, techList); } } 复制代码 定义了这些方法以后,运行程序,在不锁屏的情况下,使用NFCV或NFCA的NFC卡靠近的手机的时候OnNewIntent就会被触发。Tag就可以被获取到,可以使用获取到的TAG来查询该卡的一些详细信息和数据。
http://www.cnblogs.com/haoxinyue/archive/2012/05/03/2479599.html

先了解一下MifareClassic协议 在android sdk 的文档中,描述道 “all MifareClassic I/O operations will be supported, andMIFARE_CLASSIC NDEF tags will also be supported. In either case,NfcA will also be enumerated on the tag, because all MIFARE Classic tags are alsoNfcA.” 所以说NFCA协议是兼容MifareClassic 协议的, 我们可以通过NfcA在android的相关类来处理给予MifareClassic 的RFID卡。 一般来说,给予MifareClassic的射频卡,一般内存大小有3种: 1K: 16个分区(sector),每个分区4个块(block),每个块(block) 16个byte数据 2K: 32个分区,每个分区4个块(block),每个块(block) 16个byte数据 4K:64个分区,每个分区4个块(block),每个块(block) 16个byte数据 对于所有基于MifareClassic的卡来说,每个区最后一个块叫Trailer,16个byte, 主要来存放读写该区的key,可以有A,B两个KEY,每个key长6byte,默认的key一般是FF 或 0,最后一个块的内存结构如下: Block 0 Data 16bytes Block 1 Data 16 bytes Block 2 Data 16 bytes Block 3 Trailer 16 bytes Trailer: Key A: 6 bytes Access Conditions: 4 bytes Key B: 6 bytes 所以在写卡的内存的时候,一般不能写每个sector的最后一个block,除非你有要修改KEY和访问权限的需求。如果KEY A 被你不小心修改掉了,而你不知道修改成什么,那与之对应的那个sector你就没有办法访问了。因为在MifareClassic中,如果你要读取数据,那么必须要有这个数据地址所在的sector的权限,这个权限就是这个sector的trailer的keyA或KEY B。 读数据的例子: 复制代码 //tag 就是在上一篇中onNewIntent中获取的tag MifareClassic mc = MifareClassic.get(tag); short startAddress = 0; short endAddress = 5; byte[] data = new byte[(endAddress - startAddress + 1 ) * ByteCountPerBlock]; try { mc.connect();for (short i = startAddress; i <= endAddress; i++ ,time++) { boolean auth = false; short sectorAddress = getSectorAddress(i); auth = mc.authenticateSectorWithKeyA(sectorAddress, MifareClassic.KEY_DEFAULT); if (auth){ //the last block of the sector is used for KeyA and KeyB cannot be overwritted short readAddress = (short)(sectorAddress == 0 ? i : i + sectorAddress); byte[] response = mc.readBlock(readAddress); CombineByteArray(data, response, time * ByteCountPerBlock); } else{ throw new NfcException(NfcErrorCode.TemporaryError, "Authorization Error."); } } mc.close(); } catch (NfcException ne) { throw ne; } catch (IOException e) { throw new NfcException(NfcErrorCode.TemporaryError, "Get response, what it is not successfully.", e); } finally { try { mc.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } 复制代码 写数据的例子: 复制代码 //tag 就是在上一篇中onNewIntent中获取的tag MifareClassic mc = MifareClassic.get(tag); try { mc.connect(); boolean auth = false; short sectorAddress = 0 auth = mc.authenticateSectorWithKeyA(sectorAddress, MifareClassic.KEY_DEFAULT); if (auth) { //the last block of the sector is used for KeyA and KeyB cannot be overwritted mc.writeBlock(readAddress, dataTemp); mc.close(); } }finally { try { mc.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } 复制代码 完整的代码示例在这里下载