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Qt NFC 读写模式详解

NFC（近场通信）是一种短距离无线通信技术，支持设备间在近距离内（10 厘米以内）交换信息。Qt 提供了强大的 QtNFC 模块，允许开发者轻松实现 NFC 的功能。在本文中，我们将聚焦于 NFC 的读写模式，详细介绍其工作原理以及如何在 Qt 中实现读写操作。

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1. NFC 读写模式简介

1.1 什么是 NFC 读写模式？

NFC 读写模式是 NFC 三种工作模式之一。在这种模式下，主动设备（例如智能手机或 NFC 读卡器）可以读取被动设备（如 NFC 标签）上的数据，或者向其写入数据。

主要功能：

• 读取数据：主动设备扫描并读取 NFC 标签中的数据（如文本、URL 等）。
• 写入数据：主动设备向 NFC 标签写入数据，实现动态数据交互。

1.2 常见应用场景

• 扫描商品上的 NFC 标签以获取产品信息。
• 写入名片信息到 NFC 标签，实现快速分享。
• 更新 NFC 标签内容用于动态广告牌。
• 读取门禁卡或车票上的信息。

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2. Qt NFC 读写模式原理

在 Qt 中，NFC 读写操作由 QNearFieldManager 和 QNearFieldTarget 类实现：

1. QNearFieldManager
   管理 NFC 硬件设备的状态，负责扫描附近的 NFC 标签。

2. QNearFieldTarget
   表示检测到的 NFC 标签，用于读取或写入数据。

3. NDEF 消息格式
   NFC 数据交换格式（NDEF，NFC Data Exchange Format）是 NFC 标签中存储和交换数据的标准格式。Qt 提供了 QNdefMessage 和 QNdefRecord 类来处理 NDEF 数据。

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3. 配置 QtNFC 模块

在使用 QtNFC 模块前，需要在 .pro 文件中添加模块依赖：

QT += nfc

在代码中包含头文件：

#include <QNdefMessage>
#include <QNdefRecord>
#include <QNearFieldManager>
#include <QNearFieldTarget>

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4. NFC 读写操作实现

4.1 NFC 标签读取

以下是一个简单的 NFC 读取示例代码：

代码示例

#include <QApplication>
#include <QNearFieldManager>
#include <QNearFieldTarget>
#include <QNdefMessage>
#include <QNdefRecord>
#include <QDebug>class NfcReader : public QObject {Q_OBJECTpublic:NfcReader(QObject *parent = nullptr) {manager = new QNearFieldManager(this);connect(manager, &QNearFieldManager::targetDetected, this, &NfcReader::onTargetDetected);connect(manager, &QNearFieldManager::targetLost, this, &NfcReader::onTargetLost);manager->startTargetDetection();}~NfcReader() {manager->stopTargetDetection();}private slots:void onTargetDetected(QNearFieldTarget *target) {qDebug() << "NFC 标签已检测到！";// 读取 NDEF 消息connect(target, &QNearFieldTarget::ndefMessageRead, this, [=](const QNdefMessage &message) {for (const QNdefRecord &record : message) {qDebug() << "记录类型：" << record.typeNameFormat();qDebug() << "记录内容：" << record.payload();}target->deleteLater();});target->readNdefMessages();}void onTargetLost(QNearFieldTarget *target) {qDebug() << "NFC 标签已丢失！";target->deleteLater();}private:QNearFieldManager *manager;
};int main(int argc, char *argv[]) {QApplication app(argc, argv);NfcReader reader;return app.exec();
}

功能解析

1. 使用 QNearFieldManager 开始目标检测。
2. 当检测到 NFC 标签时，触发 targetDetected 信号。
3. 使用 readNdefMessages 方法读取标签中的 NDEF 消息。
4. 通过解析 QNdefMessage 和 QNdefRecord 获取记录内容。

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4.2 NFC 标签写入

以下是一个 NFC 写入示例代码：

代码示例

#include <QApplication>
#include <QNearFieldManager>
#include <QNearFieldTarget>
#include <QNdefMessage>
#include <QNdefRecord>
#include <QDebug>class NfcWriter : public QObject {Q_OBJECTpublic:NfcWriter(QObject *parent = nullptr) {manager = new QNearFieldManager(this);connect(manager, &QNearFieldManager::targetDetected, this, &NfcWriter::onTargetDetected);manager->startTargetDetection();}~NfcWriter() {manager->stopTargetDetection();}private slots:void onTargetDetected(QNearFieldTarget *target) {qDebug() << "NFC 标签已检测到，开始写入数据！";// 创建 NDEF 消息QNdefMessage message;QNdefRecord record(QNdefRecord::Mime);record.setPayload("Hello, NFC!".toUtf8());message.append(record);// 写入数据connect(target, &QNearFieldTarget::requestCompleted, this, []() {qDebug() << "数据写入成功！";});connect(target, &QNearFieldTarget::error, this, [](QNearFieldTarget::Error error) {qDebug() << "写入失败：" << error;});target->writeNdefMessages(message);}private:QNearFieldManager *manager;
};int main(int argc, char *argv[]) {QApplication app(argc, argv);NfcWriter writer;return app.exec();
}

功能解析

1. 使用 QNdefMessage 和 QNdefRecord 创建数据消息。
2. 调用 writeNdefMessages 方法向 NFC 标签写入数据。
3. 监听 requestCompleted 和 error 信号，判断写入结果。

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5. 使用注意事项

1. 硬件支持
   NFC 功能依赖设备的硬件支持。在开发前，请确保目标设备具备 NFC 功能。

2. 权限配置
   在 Android 平台上，需要在 AndroidManifest.xml 文件中添加 NFC 权限：

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

3. NDEF 支持
   并非所有 NFC 标签都支持 NDEF 消息。在操作 NFC 标签时，请确认其支持的协议。

4. 数据安全
   NFC 通信距离短，但仍需注意数据加密和防止标签克隆。

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6. 总结

本文详细介绍了 NFC 的读写模式及其在 Qt 中的实现方法。通过 QtNFC 模块，开发者可以轻松实现 NFC 标签的读取和写入功能。NFC 读写模式在支付、身份验证和物联网设备交互等场景中具有广泛的应用。希望本文的示例代码和注意事项能为您开发 NFC 应用提供帮助！