一、引言

在碰一碰發視頻系統中，NFC（Near Field Communication，近場通信）技術扮演著關鍵角色。其中，寫卡功能是實現用戶與系統便捷交互的重要環節，通過將特定的視頻相關信息寫入 NFC 標簽，用戶只需輕輕一碰，就能觸發視頻的播放或相關操作。本文將深入探討碰一碰發視頻系統中寫卡功能的技術開發細節。

二、NFC 寫卡技術原理

NFC 技術基于射頻識別（RFID）技術發展而來，工作頻率為 13.56MHz。在寫卡過程中，主要涉及兩個設備：NFC 讀寫器（如手機或專用讀寫設備）和 NFC 標簽。當讀寫器靠近標簽時，通過射頻信號與標簽進行通信。讀寫器向標簽發送寫命令及要寫入的數據，標簽接收到信號后，對數據進行校驗和存儲。

NFC 標簽通常分為只讀標簽、一次寫入多次讀取（WORM）標簽和可讀寫標簽。在碰一碰發視頻系統中，一般使用可讀寫標簽，常見的類型有 MIFARE Classic 系列等。這些標簽內部有特定的存儲結構，分為多個扇區，每個扇區又包含若干塊，不同的塊用于存儲不同類型的數據，如密鑰、用戶數據等。寫卡操作就是按照標簽的存儲結構，將視頻相關信息準確寫入對應的存儲塊中。

三、開發環境搭建

（一）硬件準備

1. NFC 讀寫設備：若使用手機作為讀寫器，確保手機支持 NFC 功能且已開啟。對于更專業的開發場景，可選用專用的 NFC 讀寫器模塊，如 PN532 模塊。該模塊可通過 SPI 或 I2C 接口與微控制器連接，方便進行開發。

1. NFC 標簽：根據項目需求選擇合適的可讀寫 NFC 標簽。如 MIFARE Classic 1K 標簽，它具有 1KB 的存儲空間，分為 16 個扇區，每個扇區 4 個塊，非常適合存儲一些小型的視頻索引信息、URL 鏈接等。

（二）軟件準備

1. 編程語言：對于手機端開發，Android 平臺可使用 Java 或 Kotlin 語言，iOS 平臺則使用 Swift 或 Objective - C。如果是基于微控制器的專用讀寫器開發，可選用 C/C++ 語言。

1. 開發框架與庫：

• • Android：使用 Android NFC 框架，該框架提供了一系列 API 來處理 NFC 相關的操作，如發現 NFC 標簽、讀寫標簽數據等。同時，可能需要引入一些第三方庫來簡化開發流程，如 NFC - Tools 庫。

• • iOS：利用 Core NFC 框架，它允許 iOS 設備讀取和寫入符合 NFC 數據交換格式（NDEF）的標簽。

• • 基于微控制器：如果使用 Arduino 開發板與 PN532 模塊結合，可使用 Arduino IDE，并安裝 PN532 庫，該庫提供了豐富的函數來操作 PN532 模塊進行 NFC 標簽的讀寫。

四、寫卡功能代碼實現

（一）Android 平臺代碼示例（Java）

1. 初始化 NFC 功能

NfcManager nfcManager = (NfcManager) getSystemService(Context.NFC_SERVICE);

NfcAdapter nfcAdapter = nfcManager.getDefaultAdapter();

if (nfcAdapter == null) {

// 設備不支持NFC功能

Toast.makeText(this, "設備不支持NFC", Toast.LENGTH_SHORT).show();

return;

}

1. 寫入數據到 NFC 標簽

// 假設要寫入的視頻URL

String videoUrl = "https://example.com/video1";

NdefRecord record = NdefRecord.createUri(videoUrl);

NdefMessage message = new NdefMessage(new NdefRecord[]{record});

// 處理發現的NFC標簽

PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, new Intent(this, getClass()).addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP), 0);

IntentFilter[] intentFilters = new IntentFilter[]{new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED)};

String[][] techLists = new String[][]{new String[]{Ndef.class.getName()}};

nfcAdapter.enableForegroundDispatch(this, pendingIntent, intentFilters, techLists);

@Override

protected void onNewIntent(Intent intent) {

super.onNewIntent(intent);

if (NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED.equals(intent.getAction())) {

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

if (rawMsgs != null) {

NdefMessage[] msgs = new NdefMessage[rawMsgs.length];

for (int i = 0; i < rawMsgs.length; i++) {

msgs[i] = (NdefMessage) rawMsgs[i];

}

try {

Tag tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);

Ndef ndef = Ndef.get(tag);

ndef.connect();

ndef.writeNdefMessage(message);

ndef.close();

Toast.makeText(this, "數據寫入成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

Toast.makeText(this, "數據寫入失敗", Toast.LENGTH_SHORT).show();

}

}

}

}

（二）iOS 平臺代碼示例（Swift）

1. 請求 NFC 權限并初始化

import CoreNFC

class ViewController: UIViewController, NFCNDEFReaderSessionDelegate {

override func viewDidLoad() {

super.viewDidLoad()

let session = NFCNDEFReaderSession(delegate: self, queue: nil, invalidateAfterFirstRead: false)

session.begin()

}

}

1. 寫入數據到 NFC 標簽

func readerSession(_ session: NFCNDEFReaderSession, didDetectNDEFs messages: [NFCNDEFMessage]) {

let videoUrl = URL(string: "https://example.com/video1")!

let urlRecord = NFCNDEFPayload.wellKnownTypeURIPayload(url: videoUrl)

let newMessage = NFCNDEFMessage(records: [urlRecord])

session.writeNDEF(newMessage, to: messages[0].readableNFCNDEFTag) { (error) in

if let error = error {

print("寫入失敗: \(error)")

} else {

print("數據寫入成功")

}

}

}

（三）基于 Arduino 與 PN532 模塊的 C/C++ 代碼示例

1. 引入庫并初始化 PN532 模塊

#include <PN532.h>

#include <PN532_SPI.h>

#include <PN532_NDEF.h>

PN532_SPI pn532spi(SPI, 10);

PN532 nfc(pn532spi);

void setup() {

Serial.begin(9600);

nfc.begin();

uint32_t versiondata = nfc.getFirmwareVersion();

if (!versiondata) {

Serial.println("PN53x not found");

while (1);

}

Serial.print("Found chip PN5"); Serial.println((versiondata>>24) & 0xFF, HEX);

Serial.print("Firmware ver. "); Serial.print((versiondata>>16) & 0xFF, DEC);

Serial.print('.'); Serial.println((versiondata>>8) & 0xFF, DEC);

nfc.SAMConfig();

}

1. 寫入數據到 NFC 標簽

void loop() {

String videoUrl = "https://example.com/video1";

NDEFMessage message = NDEFMessage();

NDEFUriRecord uriRecord(videoUrl.c_str());

message.addRecord(uriRecord);

if (nfc.tagWrite(message)) {

Serial.println("數據寫入成功");

} else {

Serial.println("數據寫入失敗");

}

delay(5000);

}

五、寫卡功能的優化與注意事項

（一）數據校驗與糾錯

在寫入數據前，應對要寫入的視頻相關信息進行校驗，確保數據的準確性和完整性。例如，對于視頻 URL 鏈接，要檢查其格式是否正確，是否能正常訪問。同時，NFC 標簽本身可能存在數據傳輸錯誤的情況，一些高級的 NFC 標簽支持 CRC（循環冗余校驗）等糾錯機制。在寫入數據時，應利用這些機制對數據進行校驗和糾錯，以提高數據寫入的可靠性。

（二）標簽兼容性處理

不同類型和廠家的 NFC 標簽在存儲結構和通信協議上可能存在細微差異。在開發寫卡功能時，要充分考慮標簽的兼容性問題。可以通過檢測標簽的類型和特性，動態調整寫入數據的方式和格式。例如，對于某些標簽，可能需要先進行扇區解鎖或密鑰驗證等操作才能進行寫入。

（三）性能優化

1. 減少寫入時間：在寫入大數據量時，寫入時間可能會較長，影響用戶體驗。可以通過優化通信協議和數據傳輸方式來減少寫入時間。例如，采用批量寫入的方式，而不是逐字節寫入。

1. 降低功耗：對于使用電池供電的 NFC 讀寫設備，如手機或基于微控制器的便攜設備，要注意降低功耗。在不進行寫卡操作時，可將 NFC 模塊設置為低功耗模式，減少電池消耗。

六、總結

碰一碰發視頻系統中的寫卡功能開發涉及到硬件設備、軟件框架以及通信協議等多個方面。通過深入理解 NFC 寫卡技術原理，合理搭建開發環境，并準確實現代碼邏輯，能夠開發出高效、穩定的寫卡功能。同時，在開發過程中要注重數據校驗、標簽兼容性和性能優化等問題，以提升整個系統的用戶體驗和可靠性。希望本文能為從事相關開發工作的技術人員提供有益的參考，助力碰一碰發視頻系統的進一步發展和完善。