《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于NFC技術(shù)的藍牙對象交換方法
RFID世界網(wǎng)
摘要: 藍牙技術(shù)(Bluetooth)使得移動通信設(shè)備和計算機設(shè)備,不必借助電纜就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送,它可以在短距...
Abstract:
Key words :

  引言

  藍牙技術(shù)(Bluetooth)使得移動通信設(shè)備和計算機設(shè)備,,不必借助電纜就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送, 它可以在短距離內(nèi)取代電纜和雙絞線連接方案,。基于藍牙技術(shù)的文件推送技術(shù),,使得設(shè)備間可以實現(xiàn)高速的大文件傳輸,。但現(xiàn)有藍牙設(shè)備之間進行文件傳輸需要較多的步驟,較為煩瑣,。

  NFC(Near Field Communication,,近距離無線通信)是一種新型的近距離無線通信技術(shù)。它工作于13.56MHz,,最高速度可達424kbit/s,,工作范圍在10 厘米以內(nèi),與現(xiàn)有的RFID基礎(chǔ)設(shè)施兼容,,符合ISO/EC18902 和ECMA340 標準,。NFC 將非接觸讀卡器、非接觸卡和點對點功能整合在一起,??梢詽M足兩個設(shè)備間,簡單又安全地進行信息交換,、內(nèi)容與服務(wù)訪問,。但NFC 技術(shù)的通信距離短,數(shù)據(jù)傳輸速度不高,,而且現(xiàn)有的移動產(chǎn)品一般不具有NFC功能,,不適合于較大文件的傳輸。

  本文給出一種方法,,結(jié)合藍牙及 NFC 技術(shù)的優(yōu)點,,互補不足。使得不需要對現(xiàn)有移動設(shè)備進行改動,,就能實現(xiàn)設(shè)備間的高速,、安全、方便的文件傳送,。

  1,、藍牙文件推送技術(shù)

  1.1 OBEX 協(xié)議:

    對象交換協(xié)議OBEX(Object Exchange)。是一種面向應(yīng)用的會話層協(xié)議,,它運行于藍牙(Bluetooth)協(xié)議的頂部,,支持文件傳輸(File Transfer),對象“推”操作(Object Push Profile)等多種應(yīng)用,提供了設(shè)備間簡單的對象交換手段,,可交換的對象可以是文件,、圖像,也可以是應(yīng)用支持的任何數(shù)據(jù)單位,。本文介紹的文件推送方式,,正是對“推”操作進行改進。對任意兩臺設(shè)備可組成主從關(guān)系,,主動發(fā)起方為主設(shè)備(Client),被找到者是從設(shè)備(Server),。如圖1 所示,,是基于藍牙的文件推送方法的協(xié)議層次關(guān)系。
 


圖 1:藍牙文件推送協(xié)議

  說明:
  OBEX:對象交換協(xié)議,。
  RFCOMM:電路替代協(xié)議,。
  L2CAP:邏輯鏈路控制及適配。

  1.2 OBEX 對象模型:

  OBEX 對象模型詳細介紹了該協(xié)議是如何描述一個對象的,。為了做到這點,,OBEX 定義了Headers 的概念。一個Header 反映了對象的一個方面,,例如名字,、長度、描述文字或者對象本身,。例如:一個文件對象test.txt 會包含它的名字,,一個類型標示為“text”,長度和文件本身,。Header 由組成,,簡稱為。 HI 由一個字節(jié)組成,,指出了Header 包含的內(nèi)容以及它的格式,。HV 包含了一個或者多個字節(jié),其結(jié)構(gòu)由HI 所決定,。所有的 Header 都是可選的,,取決于設(shè)備的類型和事務(wù)的種類。你可以使用所有的Header,,或者一些,,或者沒有。ID 可以使Header 可解析以及與傳輸順序無關(guān),,也可以使不支持的Header 被忽略掉,。

  OBEX 使用請求(Request)和回應(yīng)(Response)作為最基本的操作。請求的每個Request 必然有一個Response,,否則可認為Request 失敗,。

  1.3 JSR‐82

  JSR-82 是用于藍牙無線技術(shù)的官方 Java API,。使用這個 API 可創(chuàng)建以下功能的應(yīng)用程序:判斷和檢測本地的藍牙設(shè)備的屬性;發(fā)現(xiàn)設(shè)備通信范圍內(nèi)的藍牙設(shè)備,;在遠程藍牙設(shè)備上搜索服務(wù),;創(chuàng)建可以與遠程藍牙服務(wù)器通信的藍牙客戶機。 JSR-82 包含兩個包,,
  javax.bluetooth:提供Java 藍牙通信的一些類和接口,。
  javax.obex:提供OBEX 協(xié)議中的一些Java 類和接口。

  2,、NFC 技術(shù)

  2.1 NFC 概述

  ECMA-340(NFCIP-1)是NFC 的物理層和數(shù)據(jù)鏈接層的規(guī)范標準,。該標準定義了兩種工作模式:主動模式和被動模式。主動模式下,通信發(fā)起方和目標方自行產(chǎn)生無線射頻磁場進行通信,。被動模式下,,通信發(fā)起方提供無線射頻磁場,目標設(shè)備選擇發(fā)起設(shè)備的射頻磁場,,并做出回應(yīng),。ECMA-352(NFCIP-2)規(guī)范標準詳細說明了工作于13.56MHz 的無線通信設(shè)備的通信模式選擇機制,使得可以不同標準的設(shè)備可以正確工作,。ECMA-340, ECMA-352以及其它的通信標準的關(guān)系,,如圖2 所示:


圖2 ECMA-340, ECMA-352 關(guān)系

  NFC 的目標不是取代藍牙、Wi-Fi 等現(xiàn)在無線技術(shù),,而是起著相互補充的作用,。因為NFC 的數(shù)據(jù)傳輸速率較低,只可達424Kbps,,比不上現(xiàn)在一些技術(shù),。由于NFC 單芯片解決方案是一個開放式的平臺,它既可以進行快速的無線網(wǎng)絡(luò)自組,,同時又可作移動通信,、藍牙或無線802.11 等現(xiàn)有設(shè)備之虛擬連接。本文給出的方法,,正是使用了NFC 技術(shù)的這些優(yōu)點:

  短距離通信:根據(jù)靠近作為通訊啟動方式,,可以保證通信的安全性防止被監(jiān)聽,保證通信的確定性,。
  與現(xiàn)有的 RFID 標準兼容:省電模式下的NFC 設(shè)備,,相當于一張RFID 標簽。
  簡化其它通信其它程序的連結(jié)步驟:藍牙或者以太網(wǎng)的通訊協(xié)定都需要在眾多的設(shè)備當中選擇正確的設(shè)備,。

  2.2 NFC 對于OBEX 的改進

  現(xiàn)有的藍牙文件步驟:

  (1)搜索藍牙設(shè)備(人工操作),。
  (2)選擇設(shè)備(人工操作)。
  (3)設(shè)備配對(人工操作)。
  (4)OBEX 文件傳輸(自動操作),。

  NFC 通信的操作步驟:

  (1) NFC 設(shè)備靠近(人工操作),。
  (2) NFC 數(shù)據(jù)通信(自動完成)。

  基于 NFC 技術(shù)的文件推送方法的操作步驟:

  (1) NFC 設(shè)備靠近(人工操作),。
  (2) 交換藍牙 OBEX 傳輸?shù)膮?shù)(自動完成),。
  (3) OBEX 文件傳輸(自動完成)。

  從操作的步驟可知,,基于NFC 技術(shù)的對象交換方法,,借助NFC 技術(shù)的方便性,簡化了藍牙文件推送技術(shù),。

  2.3 JSR ‐257 NFC

  JSR-257 是Java 語言的非接觸通信API 庫,。使用該API 庫,配合相應(yīng)的硬件,,可以處理的功能有:NFC 通信,RFID 讀寫,,智能卡讀寫,,閱讀條形碼。例如:當標簽靠近移動電話時,,可以自動觸發(fā)事件,,運行相應(yīng)的處理程序,進行數(shù)據(jù)讀寫,。支持的標簽類型,,如表2所示:

  表 1

  Nokia 公司提供的6131i 移動電話,是目前少數(shù)支持NFC 技術(shù)的設(shè)備,。該公司提供了Nokia 6131 NFC SDK 開發(fā)環(huán)境,,方便開發(fā)者開發(fā)基于NFC 技術(shù)的J2ME 程序。該庫支持標準的JSR-257 功能,。還提供了一些擴展功能: NFC 點對點通信,,讀寫Sony's FeliCa 卡。該包有五部份:

  javax.microedition.contactless:該API 包提供為不同的目標提供公共接口,。
  javax.microedition.contactless.ndef:該 API 包提供處理NFC 目標的功能
  javax.microedition.contactless.rf:該 API 包提供處理RFID 目標的功能,。
  javax.microedition.contactless.sc:該 API 包提供處理智能卡的功能。
  javax.microedition.contactless.visual:該 API 包提供處理可見的條形碼的功能,。

  3,、應(yīng)用實例

  通過對 OBEX 和NFC 技術(shù)的分析,以及對這兩種通信方式的整合,,我們給出的方法的示意圖,,所圖3 所示:


圖-3 基于NFC 的OBEX 示意圖

  硬件設(shè)備:

  一臺具有藍牙以及 NFC 的手機(Nokia 6131i)
  一臺普通的支持藍牙 OBEX 的手機(Nokia N70)
  一張 Mifare 標簽。

  操作步驟:

  (1)讀出普通手機的藍牙地址,并寫到Mifare 標簽中,。并將標簽貼在普通手機上,。
  (2)運行NFC 手機上的J2ME 程序,并選擇要傳送的文件,。
  (3):把普通手機,,靠近NFC 手機,使之得到相應(yīng)參數(shù)。
  (4):文件自動傳到普通手機中,。

  該方法,,并不需要對現(xiàn)有的藍牙手機進行硬件的改過,也不需要安裝任何軟件,,只需要多加一張RFID,,就可以使用基于NFC 技術(shù)的藍牙文件推送方法。

  4,、結(jié)束語

  本文給出一種改進的對象交換方法,,并給出實用實例。該方法使得文件推送更加方便,,安全,。我們希望今后加強本方式,使得可以商業(yè)用途,。NFC 作為一種新型的近距離無線通信技術(shù)與相關(guān)硬件相結(jié)合,,還有很多新應(yīng)用,值得深入的研究,。
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