楊玉柱，宋高雁

YANG Yu-zhu, SONG Gao-yan

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司濟南市分公司）

(China United Network Communication Co., Ltd. Jinan Branch)

1 引言

近年來手機NFC模塊逐漸成為智能手機的標(biāo)配，NFC是由非接觸式射頻識別（RFID）技術(shù)演變而來的，但通信識別距離比RFID近，為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，通常限制?0cm以內(nèi)，因此NFC稱為近距離無線通信(Near Field Communication)。NFC可進行雙向通信，只要是支持NFC的標(biāo)簽卡，就可以讀出或?qū)懭霐?shù)據(jù)，常見的如身份證、公交卡、飯卡等其實都是NFC卡。手機NFC功能目前主要用于手機支付功能，需要到運營商營業(yè)廳辦理SIMSWP卡并與銀行卡綁定來實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密、安全認(rèn)證功能，手機是做為NFC數(shù)據(jù)的提供者。

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能手機終端越來越多地在行業(yè)信息化系統(tǒng)中得到應(yīng)用，其中利用手機的GPS定位、照片上傳功能等可以實現(xiàn)對電力桿路、電信機房等巡檢。但使用手機GPS定位的主要存在的問題是GPS定位的精度有一定差距，受天氣等因素影響，相同的位置同一部手機每次定位的數(shù)據(jù)也不一致，存在漂移現(xiàn)象，而且在室內(nèi)也無法使用GPS定位功能，無法精確定位到一個巡檢點上。

2 研發(fā)NFC手機智能巡更巡檢系統(tǒng)

2.1 NFC功能的反向應(yīng)用研究

在通常的帶有NFC功能的手機中，手機是作為數(shù)據(jù)提供方來使用的，同時還可以把手機作為一個讀取設(shè)備將NFC標(biāo)簽卡中的數(shù)據(jù)讀取出來。本文研究的功能就是利用手機讀取NFC標(biāo)簽功能，實現(xiàn)了精準(zhǔn)巡檢的功能。NFC標(biāo)簽與二維碼、藍牙等等巡檢點相比，具有經(jīng)濟適用、方便布署、不容易造假等優(yōu)點，適合于不同的巡檢環(huán)境，可廣泛布放于電信桿路、數(shù)據(jù)機房、交換設(shè)備、化工罐體等不同的使用場景，在使用時只需打開手機APP后在標(biāo)簽卡上一放即可讀取標(biāo)簽卡里的信息。由于標(biāo)簽卡每一張的tagID均不同，并且可以存寫幾百個字節(jié)的相關(guān)信息，通常將這個ID作為唯一標(biāo)識，同時結(jié)合GPS定位、圖片及內(nèi)容上傳等信息防止標(biāo)簽卡被移動或仿冒使用，保證整個巡檢結(jié)果的真實性。通過實時上傳巡檢信息，管理人員可以在手機上實時查詢所轄區(qū)域的巡檢信息，及時對安全隱患進行處理，同時對巡檢人員起到監(jiān)督的作用。

2.2 基于Android系統(tǒng)的APP開發(fā)

目前Android4.0以上系統(tǒng)已經(jīng)增加了對NFC功能的支持，Android SDK API主 要 支 持 NDEF（NFC Data Exchange Format，NFC數(shù)據(jù)交換格式）,當(dāng)手機讀取NFC標(biāo)簽時會在0.1秒的時間之內(nèi)建立與標(biāo)簽NFC連接，然后數(shù)據(jù)會自動從NFC標(biāo)簽卡內(nèi)讀取到手機APP中。

在Android系統(tǒng)中用于描述NDEF格式數(shù)據(jù)的主要有NdefMessage及NdefRecord兩個核心類。NdefMessage用于描述NDEF格式的信息，在應(yīng)用中可以通過手機APP或連接到PC電腦上的寫卡器將巡檢點信息寫到標(biāo)簽卡中。NdefRecord是描述NDEF信息的信息段, 不同標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)簽卡中存儲的數(shù)據(jù)容量是不同的，需要根據(jù)實現(xiàn)應(yīng)用場景來確定。

在新建的Android APP工程中的manifest.xml文件中要注意增加相關(guān)NFC參數(shù)的設(shè)置，如minSdkVersion要求在14以上版本，android.permission.NFC、android.hardware.nfc、android.nfc.action.TECH_DISCOVERED等也要進行相應(yīng)設(shè)置，否則將無法正常調(diào)用手機的NFC功能。

本系統(tǒng)主要實現(xiàn)手機對標(biāo)簽卡內(nèi)信息的讀取，包括標(biāo)簽卡的ID、內(nèi)容等信息。標(biāo)簽卡ID是唯一的，在PC端巡檢管理系統(tǒng)中將標(biāo)簽卡ID與巡檢點信息一一對應(yīng)設(shè)置，標(biāo)簽卡內(nèi)的其它信息只是僅作為手機端APP顯示內(nèi)容的參考。讀取標(biāo)簽卡信息的主要程序如下：

private String nfc_read(Tag nfc_tag)throws IOException, FormatException {

if (nfc_tag ！= null) {

//定義NDEF實例

Ndef nfc_ndef = Ndef.get(nfc_tag);

//打開NFC連接

nfc_ndef.connect();

//獲取NDEF消息

NdefMessage nfc_message =nfc_ndef.getNdefMessage();

//將獲取的NDEF消息轉(zhuǎn)換成字節(jié)數(shù)組

byte[] ndef_data = nfc_message.toByteArray();

//將上面獲取的字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)換成UTF-8字符串

String str_nfc = new String(ndef_data, Charset.forName("UTF-8"));

//獲取NFC標(biāo)簽卡ID

S t r i n g m i d =bytesToHexString(tagFromIntent.getId());

//關(guān)閉連接ndef.close();

return mid + "|" + str;

} else {

Toast.makeText(NfcDemoActivity.this, "已連接斷開...",

Toast.LENGTH_SHORT).show();}

return null;}

3 NFC手機巡更巡檢系統(tǒng)優(yōu)勢

1)一部智能手機就可實現(xiàn)移動辦公、問題上報、照片上傳、位置信息、定點巡更、移動視頻監(jiān)控等多種應(yīng)用。

2) NFC卡成本低，可靠性、保密性好，可根據(jù)需要隨意設(shè)置巡更點。

3) NFC屬于近距離通信，保證巡更點的準(zhǔn)確到位。

4) 巡更信息實時上傳，管理人員可通過手機、電腦及時查看巡更信息。

5) 通過隨身攜帶的NFC卡可實現(xiàn)危險情況時實現(xiàn)手機自動撥打電話、發(fā)送短信等報警功能。

4 NFC手機巡更巡檢系統(tǒng)應(yīng)用前景

NFC手機巡更巡檢不僅適用于商務(wù)樓、聚類市場、中高檔小區(qū)物業(yè)管理，還適合于各行業(yè)用于巡檢的業(yè)務(wù)，如石油、電力、鐵路、電信、公安、軍隊、糧庫、林業(yè)、礦業(yè)、醫(yī)院、郵政、機場、學(xué)校等行業(yè)中。

5 NFC手機巡更巡檢系統(tǒng)應(yīng)用案例

目前山東鐵塔公司已經(jīng)使用該技術(shù)用于全省所有鐵塔日常的巡檢維護工作，同時該技術(shù)也在山東電力、中石化加油站、山東大化集團等得到了使用，通過NFC手機巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用將進一步帶動運營商移動業(yè)務(wù)在集團客戶中的行業(yè)應(yīng)用業(yè)務(wù)發(fā)展。

[1]周山.基于Andriod智能手機的測繪軟件開發(fā)應(yīng)用探討[J]. 硅谷，2013(15):41+36.