WEBdeBS NFC Presentation

NFC Programming in Android

Ishan Fernando
@ifdo
i.fernando@myti.it

Myti s.r.l.
www.myti.it

NFC

• Comunicazione contactless
• Nuova interazione utente
• Sicurezza

NFC (Near Field Communication)


• E' una tecnologia wireless a corto raggio (< 10cm)
• Si opera alla frequenza di 13,56MHz
• Può raggiungere una velocità di trasmissione massima di
424 kbit/s


E' una evoluzione di RFID (Radio Frequency Identiﬁcation)

RFID vs NFC

RFID NFC
estenzione di RFID
distanze lunghe (3 ~ 100m) distanze corte (< 10cm)
qualsiasi frequenza 13.56 MHz
usa nei vari ambiti usa nellʼambito di sicurezza
nei celluari

NDEF (NFC Data Exchange Format)

NDEF è un formato di incapsulamento dei messaggi (dati) per
scambiare informazioni via NFC.


passive mode active mode

Questo formato consente di scambiare informazioni
• tra due NFC Forum Devices
• tra un NFC Forum Device e un NFC Forum Tag.


Message = n * Records

Records =
Type +
Size +
Payload (binary data)


I messaggi NDEF possono essere di tre tipi :

URI
il contenuto è un link

MIME
il contenuto è specificato da un mime type

NFC-specific types
utilizzi specifici per diverse tecnologie

http://www.nfc-forum.org/specs/spec_list/

NFC e NDEF summary

NFC è una tecnologia NDEF è un formato di
wireless a corto raggio che encapsulamento dei dati
consente di creare una
comunicazione bidirezionale

NFC Technology summary

• NFC
o Wireless a corto raggio (< 10cm)
o Frequenza : 13,56MHz
o Velocità di trasmissione massima : 424 Kbit/s.
o E' una evoluzione di RFID

• NDEF
o Incapsulamento dei messaggi
o NFC Forum Device <=> NFC Forum Device
o NFC Forum Device <=> NFC Forum Tag
o Message = n * Records
o Records = Type + Size + Payload (binary data)
o Types: URI, MIME o NFC-speciﬁc types

Android Application

Android Application

AndroidManifest.xml

Intents

Activities Services

Broadcast receivers Content providers

AndroidManifest.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest ... >
<application android:icon="@drawable/app_icon.png" ... >
<activity android:name="com.example.project.ExampleActivity"
android:label="@string/example_label" ... >
</activity>
...
</application>
</manifest>

• Lʼapplicazione deve dichiarare tutti i suoi
componenti in questo ﬁle.
• Permessi, API level, caratteristiche hardware o
software usate, altre libererie API.

Activities

• Ogni Activity rappresenta un unico schermo con
una interfaccia utente.
• Ognuna è indipendente dalle altre.
• UnʼActivity deve deﬁnire come main.
• Ogni Activity puo far partire unʼaltra Activity.
• Quando parte una nuova Activity quella precedente
si ferma e si conserva dentro uno Stack.
• Per creare un Activity dobbiamo estendere classe
astratto Activity e suoi metodi.

Intents
Intent
Component name

Action

Data

Category

Extra

Flags

• Componenti di una applicazione (Activities,
Services e Broadcast receivers) vengono attivati
attraverso messaggi, chiamate Intents.

Intent Filters

• Explicit vs Implicit
• Per deﬁnire quali Intents (impiciti) deve accettare
un componente.

Services

• Per gestire operazioni
lunghe in background
senza intefaccia utente.
• Servizi hanno due formi:
Started e Bound

Summary

• AndroidManifest.xml deﬁnice tutti i componenti
dellʼapplicazione.
• Ogni schermata dellʼapplicazione è unʼActivity.
• Intents sono i messaggi che avviano i componenti.
• Usando Intents Filters si possono ﬁltrare Intents
non desiderati.
• Se ci sono operazioni lunghe che non richiedono
interfaccia utente si possono usare i Services.

NFC e Android summary

• Dichiarazione permessi, Intents e Intent ﬁlters in Manifest
• Dispatch systems
o Intent Dispatch System
o Foreground Dispatch System
• Codice: lettura di un tag NDEF
• Codice: scrittura di un tag NDEF
• Codice: Foreground dispatch system
• Codice: Device to Device (Beam)

AndroidManifest

• Dichiarazione Activities
• Dichiarazione Intents
• Dichiarazione Intent ﬁlters
• Permessi
• API level
• Caratteristiche hardware

Discover NDEF Tag - Intent ﬁlter
AndroidManifest.xml

...
<activity>
...
<intent-filter>

  <action
       android:name="android.nfc.action.NDEF_DISCOVERED"/>
  <category
       android:name="android.intent.category.DEFAULT"/>
  <data
       android:mimeType="text/plain" />

</intent-filter>
...
</activity>
...

Discover NDEF Tag - Permessi
AndroidManifest.xml

...
<uses-permission
       android:name="android.permission.NFC" />

<uses-sdk
       android:minSdkVersion="10"/>

<uses-feature
       android:name="android.hardware.nfc"
android:required="true" />
...

NFC e Android - dispatch system
• Maggior parte delle APIs sono basate su NDEF
• The tag dispatch system

Intent e Foreground Dispatch Systems

Intent Dispatch System
• dichiara i ﬁltri nel Manifest
• fa partire l'applicazione anche se è spenta
Foreground Dispatch System
• dichiara i ﬁltri mentre in esecuzione
• gestione esclusiva per i tag richiesti

NDEF Tag - Reading

public class MyNFCActivity extends Activity {

@Override
public void onNewIntent(Intent intent) {

   Parcelable[] raw = intent.getParcelableArrayExtra(
1
       NfcAdapter.EXTRA_NDEF_MESSAGES);

   NdefMessage message = (NdefMessage) raw[0];
2
  NdefRecord record = message.getRecords()[0];
  byte[] payload = record.getPayload();
...

}

}

NDEF Tag - Reading

1

Parcelable[] raw =
intent.getParcelableArrayExtra(
NfcAdapter.EXTRA_NDEF_MESSAGES);

• Prendiamo il tag toccato dallʼIntent ricevuto.

NDEF Tag - Reading

2

NdefMessage message = (NdefMessage) raw[0];
NdefRecord record = message.getRecords()[0];
byte[] payload = record.getPayload();

• Prendiamo il primo record del primo messaggio.
• Leggiamo il payload del record.

NDEF Tag - Writing


@Override
   Tag t = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
1
   Ndef ndef = Ndef.get( t );
   ndef.connect();
   final byte[] data = …;
   NdefRecord record = new NdefRecord(
           NdefRecord.TNF_MIME_MEDIA,
2
           "text/plain".getBytes(),
           new byte[0],
           data);
NdefRecord[] records = new NdefRecord[]{record};
3
   NdefMessage message = new NdefMessage( records );
   ndef.writeNdefMessage(message);
}
}

NDEF Tag - Writing
1
Tag t = intent.getParcelableExtra(
NfcAdapter.EXTRA_TAG);
Ndef ndef = Ndef.get( t );
ndef.connect();

• Prendiamo il tag toccato dallʼIntent ricevuto.
• Creiamo una istanza Ndef usando quel tag.

NDEF Tag - Writing
2

final byte[] data = …;
NdefRecord record = new NdefRecord(
NdefRecord.TNF_MIME_MEDIA,
"text/plain".getBytes(),
new byte[0],
data);

• Creiamo un record Ndef inserendo i nostri dati come MIME
type text/plain.

NDEF Tag - Writing
3
NdefRecord[] records =
new NdefRecord[]{record};
NdefMessage message =
new NdefMessage( records );
ndef.writeNdefMessage(message);

• Incapsuliamo il record appena creato dentro un messaggio
Ndef.
• Scriviamo il nostro messaggio sul tag usando lʼinstanza di
Ndef che abbiamo creato prima.

Foreground dispatch

@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState){
Intent i = new Intent(this, getClass());
i.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP);

PendingIntent pendingIntent =
PendingIntent.getActivity(this, 0, i, 0);
IntentFilter ndef = new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED);
try {
ndef.addDataType("*/*");
} catch (MalformedMimeTypeException e) {
throw new RuntimeException("fail", e);
}
intentFiltersArray = new IntentFilter[] {ndef};
techListsArray = new String[][] { new String[] { NfcF.class.getName() } };
}

@Override
public void onPause() {
super.onPause();
mAdapter.disableForegroundDispatch(this);
}

@Override
public void onResume() {
super.onResume();
mAdapter.enableForegroundDispatch(this, pendingIntent, intentFiltersArray, techListsArray);
}

@Override
Tag tagFromIntent = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
//do something with tagFromIntent
}
}

Foreground dispatch

1 PendingIntent pendingIntent =
IntentFilter ndef =
new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED);

try {
2 } catch (MalformedMimeTypeException e) {
}

3 techListsArray =
new String[][] { new String[] { NfcF.class.getName() } };
}

Foreground dispatch
1



• Usando questo sistema popola i dati del tag quando viene
scansionato.

Foreground dispatch
2

IntentFilter ndef =
new IntentFilter(
NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED);

try {
}

• Filtro che accetta tutti i Mime types.

Foreground dispatch
3
intentFiltersArray =
new IntentFilter[] {ndef};

techListsArray =
new String[][] {
new String[] {
Ndef.class.getName()
}
};
• Teniamo i ﬁltri salvati in una variabile globale per usarli
quando abilitiamo dispatch system.
• Impostiamo anche unʼarray con le technologie tag che
lʼapplicazione vuole gestire.

Foreground dispatch

@Override

IntentFilter ndef = new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED);
try {
}
techListsArray = new String[][] { new String[] { NfcF.class.getName() } };
}

@Override

1
super.onPause();
mAdapter.disableForegroundDispatch(this);
}

@Override
super.onResume();
mAdapter.enableForegroundDispatch(this, pendingIntent, intentFiltersArray, techListsArray);
} 2
@Override
Tag tagFromIntent = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
//do something with tagFromIntent 3
}
}

Foreground dispatch
1
@Override
super.onResume();
NfcAdapter.getDefaultAdapter(this)
.enableForegroundDispatch(
this,
pendingIntent,
intentFiltersArray,
techListsArray);
}

• Abilitiamo foreground dispatch system quando lʼActivity
prende il controllo.

Foreground dispatch
2

@Override
super.onPause();
NfcAdapter.getDefaultAdapter(this)
.disableForegroundDispatch(this);
}

• Disabilitiamo foreground dispatch system quando lʼActivity
perde il controllo.

Foreground dispatch
3
@Override
Tag tagFromIntent =
intent.getParcelableExtra(
NfcAdapter.EXTRA_TAG);
//do something with tagFromIntent
}

• Riceviamo lʼIntent allo stesso modo di intent dispatch system.

Device to Device

• Scambiare dati tra due device Android.
• Entrambi i dispositivi deve avere lʼActivity in
foreground e schermo sbloccato.
• Un messaggio NDEF alla volta.
• Basta utilizzare uno dei metodi
– setNdefPushMessage()
– setNdefPushMessageCallback()

Device to Device
setNdefPushMessage()

@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{
NdefMessage msg = new NdefMessage(...);
mNfcAdapter =
NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);
mNfcAdapter.setNdefPushMessage(msg, this);
}
}

Device to Device
setNdefPushMessageCallback()

public class MyNFCActivity extends Activity implements
CreateNdefMessageCallback {

@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
1 mNfcAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);
mNfcAdapter.setNdefPushMessageCallback(this, this);
}

@Override
public NdefMessage createNdefMessage(NfcEvent event) {
2 NdefMessage msg = new NdefMessage(...);
return msg;
}
}

Device to Device
1

@Override
public void onCreate(
Bundle savedInstanceState) {
mNfcAdapter =
NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);
mNfcAdapter.setNdefPushMessageCallback(
this, this);
}

Abilitiamo Beam usando il metodo
setNdefPushMessageCallback
passando come parametri lʼActivity ed
una implementazione di
NfcAdapter.CreateNdefMessageCallback.

Device to Device
2

@Override
public NdefMessage createNdefMessage(
NfcEvent event) {
NdefMessage msg = new NdefMessage(...);
return msg;
}

Creiamo un messaggio da spedire quando avvicina un device
e parte la comunicazione.

Safeatwork

Sicurezza sul lavoro e
supporto alla certiﬁcazione

Usato dai manutentori e
operai specializzati
Backend web per la gestione
dei dati

Nata su j2me nel 2008
( Nokia 6212 )

www.safeatwork.it

Safeatwork

Download contenuti
• Schede tecniche
• Istruzioni operative

Accesso ai contenuti basato
su NFC

Upload delle attività
• cosa ha fatto l'operatore?
• che procedure ha eseguito?

Safeatwork
L'interazione prevede prevalentemente l'utilizzo della lettura dei
tag per accedere ai contenuti.

Grazie

Android NFC developer documentation
http://developer.android.com/guide/topics/nfc/

Nfc Forum
http://www.nfc-forum.org/home/

Myti
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