CN106951809B - Nfc标签 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种NFC标签。NFC标签内设置数据管理系统，通过数据管理系统读取多个NDEF记录或执行较大量数据的NDEF记录的封装，以及将多个NDEF记录解析或直接写入非易失性存储单元，实现较大量数据的存储和传输，并且，在非易失性存储单元的存储结构中设置数据头，通过数据头中各个文件的索引信息执行有针对性的或部分文件数据的读取或改写、重写，实现更灵活的NFC标签内数据的读取与写入操作。

Description

NFC标签
本申请要求享有于2016年04月01日提交的名称为“NFC标签、NFC读写器和NFC标签的数据读写方法”的中国专利申请CN201610206809.9的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明属于无线通信领域，涉及工作于标签和读写器模式的一种NFC标签、NFC读写器和NFC标签的数据读写方法。
背景技术
近场通信(Near Field Communication，简称NFC)，是一种工作于13.56MHz(兆赫兹)的频率上、通信连接建立时间小于1秒且通信距离通常局限在10厘米以内的快捷短距离高频无线通信技术。目前基于NFC协议规范NFCIP-1(包括ISO/IEC 18092国际标准和ECMA-340标准)、ISO/IEC 14443国际标准、日本工业标准(JIS)X 6319-4等非接触智能卡标准定义的NFC设备可以工作于针对NFC标签的读写器模式、针对其它NFC设备之间的点对点模式、针对其它NFC读写器的卡模拟模式中，而且基于不同的NFC标准的NFC设备支持106kbps(千比特每秒)、212kbps和424kbps等不同的数据传输速率。NFC设备之间支持两种通信模式：通信发起设备和目标通信设备都通过自身供电且交替传输数据的主动模式(如点对点模式)；通信发起设备产生无线信号并通过电磁场为目标通信设备供电，目标通信设备通过对现有电磁场调制来回应通信发起设备的被动模式(如读写器模式和卡模拟模式)。通常在标签和读写器模式中，NFC读写器(如支持NFC通信的手机)靠近无源NFC标签并产生无线信号，NFC标签的天线从该无线信号的电磁场中捕获电能为存储器供电，并通过对该电磁场的调制来将存储器所存储的数据发送至NFC读写器。由于无源NFC标签仅需天线和相应的存储器件而无需额外电池的特点，制造简单、成本低廉且体积单薄携带方便，目前广泛应用于电子签卡、防伪识别和电子名片中，给人们的生活带来极大便利。
目前，NFC数据通信的协议由NFC论坛(NFC Forum)进行标准化，NFC论坛定义了NFC数据交换格式(NFC Data Exchange Format，简称NDEF)作为NFC设备与NFC标签之间以及NFC设备之间进行NFC通信的通用数据格式。NDEF以一个NDEF消息(NDEF Message)作为一次NFC通信的数据交换结构，一个NDEF消息可以包含至少一个NDEF记录(NDEF Record)，每一个NDEF记录承载有用于通信的数据作为的有效载荷(NDEF Payload)。NFC设备之间通信时，目标通信设备内部的NFC发生器(NFC generator)将需要通信的数据作为有效载荷封装入一个或多个NDEF记录中，并将该一个或多个NDEF记录作为一个NDEF消息发送至通信发起设备，通信发起设备内部的NFC解析器(NFC parser)将所接收的NDEF消息解析出有效载荷并传送给NDEF应用(NDEF Application)进行处理。
现有的NFC标签中，NFC标签的存储器内以单个NDEF记录的形式存储一个NDEF消息，NFC设备作为通信发起设备读取NFC标签时，NFC标签直接将该单个NDEF记录作为一个NDEF消息发送至NFC设备，NFC设备内部的NFC解析器将该单个NDEF记录解析出有效载荷并传送给NDEF应用进行处理。
由于现有的NFC标签中只存储单个NDEF记录，即便该单个NDEF记录中可以包含多个NDEF子记录作为有效载荷进行封装。但是，由于NFC通信速度的限制，且目标通信设备和通信发起设备之间通过数据帧传输，单个NDEF记录数据量过大会造成NFC通信中的丢帧传输使通信错误率太高而传输失败，目前NFC标签所能够存储的单个NDEF记录数据量通常限制在8KB(千字节)以内。从而，目前的NFC标签是无法存储并传输数十KB甚至几MB(兆字节)的较大量的数据的。
而且，涉及多个文件的组合数据存储与传输中，通常将该多个文件分别作为有效载荷封装入多个NDEF子记录中，再将该多个NDEF子记录封装入单个NDEF记录存储至NFC标签中。读取文件时，需要将NFC标签中的NDEF记录全部读出并由NFC解析器解析后才能获得目标文件，无法有选择性地或仅部分地读取其中的文件，写入文件时，需要将全部文件封装成单个NDEF记录写入至NFC标签，无法有针对性地或仅部分地改写其中的文件，不具备文件读写的灵活性。
从而，一种能够存储并传输较大量数据的NFC标签以及一种有选择性地读写部分数据的NFC标签读写方法是需要的。
发明内容
为了解决现有技术中存在的NFC标签无法存储并传输较大量的数据且数据读写不灵活的问题，本发明提供了一种新的NFC标签、NFC读写器和NFC标签的数据读写方法。
一种NFC标签，包括：
NFC天线，通过解调或调制电磁场进行承载较小数据量的数据的NDEF记录的收发通信；
非易失性存储单元，以多个承载较小数据量的数据的NDEF记录的形式存储着较大数据量的数据；
数据管理系统，包括NDEF消息读出单元和NDEF消息发送单元，NDEF消息读出单元用于从非易失性存储单元中将该多个承载较小数据量的数据的NDEF记录读出，NDEF消息发送单元用于将NDEF消息读出单元读出的多个承载较小数据量的数据的NDEF记录通过NFC天线调制电磁场发送。
基于本发明的实施例，上述非易失性存储单元包括：
目录区，描述数据头的总数据长度、数据区的总数据长度、数据区的文件个数、NFC标签的名称、类型、功能、生产日期、文件生成日期、文件改写日期以及相应的识别码或校验码以上至少一种信息；
数据头，描述数据区的各文件的文件名、文件类型或各文件的识别码、顺序码以上至少一种信息，以及，各文件的起始地址和数据长度或各文件的起始地址和结束地址；
数据区，依照数据头所描述的各文件的起始地址和数据长度或各文件的起始地址和结束地址，存储各文件数据。
基于本发明的实施例，上述NFC标签的类型用于确定NFC标签的文件数据的应用策略。
与现有技术相比，本发明所提供的NFC标签，在NFC标签内设置数据管理系统，通过数据管理系统读取多个NDEF记录或执行较大量数据的NDEF记录的封装，以及将多个NDEF记录解析或直接写入非易失性存储单元，实现较大量数据的存储和传输，并且，在非易失性存储单元中设置数据头，通过数据头中各个文件的索引信息执行有针对性的或部分文件数据的读取或改写、重写，实现更灵活的NFC标签内数据的读取与写入操作。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明所提供的NFC标签的结构示意图；
图2为本发明实施例一所提供的NFC标签的结构示意图；
图3为本发明实施例二所提供的NFC标签的结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的NFC标签的数据存储结构图。
具体实施方式
下面，结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。本领域普通技术人员应理解，为了简化描述过程以及使技术方案清楚呈现，以下仅以最优的实现方式来加以说明，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均应当在本发明的保护范围之内。
图1为本发明所提供的NFC标签的结构示意图。如图1所示，NFC标签2包括：用于从电磁场捕获电能并通过解调或调制电磁场进行收发通信的NFC天线21，存储有多个已封装NDEF记录的非易失性存储单元22，以及，NFC标签2还包括数据管理系统23，用于对非易失性存储单元22所存储的多个NDEF记录进行管理、读出或存储，将非易失性存储单元22所存储的多个NDEF记录读出并直接由NFC天线21发送出去或将NFC天线21所接收的NDEF消息直接写入至非易失性存储单元22。
具体的，NFC天线21可以是环绕成圆形或椭圆形或者其它任意形状的线圈。非易失性存储单元22可以采用EEPROM、EPROM、FLASH、铁电存储器或相变存储器等非易失性存储器件来实现，也可以采用一个或多个寄存器、暂存器以及RAM等易失性存储器和以上至少一种非易失性存储器的组合来实现。数据管理系统23可以是单独设置的单片机控制器，也可以是与非易失性存储单元23集成于一体的多个控制电路组合，比如采用设计于晶圆上的SOC系统。
针对不同的存储类型，本发明所提供的数据管理系统23可以有多种实现方式，下面结合附图2-3对本发明所提供的NFC标签2的实现结构做详细说明。
实施例一
图2为本发明实施例一所提供的NFC标签的结构示意图。如图2所示，NFC标签2的非易失性存储单元22以已封装好的多个NDEF记录的形式存储着较大量的数据(如大于1MB的文件)，该所存储的较大量数据的一部分作为有效载荷封装入每一个NDEF记录中，每一个NDEF记录承载较小量的数据(如小于8KB的NDEF记录)且能够被NFC天线21稳定发送至NFC读写器中，以及，NFC标签2的数据管理系统23包括NDEF消息发送单元231a和NDEF消息读出单元232a，NDEF消息读出单元232a用于按照该较大量的数据所封装成NDEF记录的顺序逐个从非易失性存储单元22中将该多个NDEF记录读出，NDEF消息发送单元231a用于将NDEF消息读出单元232a读出的有序的NDEF记录作为至少一个NDEF消息通过NFC天线21调制电磁场发送出去。
进一步的，NDEF消息发送单元231a在发送首个承载较小量的数据的NDEF记录之前先发送一个携带有起始标记的NDEF记录以表示多个NDEF记录发送的开始，并在发送完本次读取的最后一个承载较小量的数据的NDEF记录之后再发送一个携带有结束标记的NDEF记录以表示本次多个NDEF记录发送的完成；或者，由NDEF消息发送单元231a在发送首个承载较小量的数据的NDEF记录时在该NDEF记录上进行起始标记，并在发送本次读取的最后一个承载较小量的数据的NDEF记录时在该NDEF记录上进行结束标记。
可选的，NDEF消息发送单元231a和NDEF消息读出单元232a也可以合并设置为单独一个控制NDEF记录读出并发送的NDEF消息读出发送单元，或是采用相重叠的多个控制电路组合。
可选的，NDEF消息读出单元232a也可以直接从非易失性存储单元22中将该多个NDEF记录逐个读出，并由NDEF消息发送单元231a按照该较大量的数据所封装成NDEF记录的顺序将该多个NDEF记录作为一个NDEF消息通过NFC天线21调制电磁场发送出去；或者，NDEF消息读出单元232a直接从非易失性存储单元22中将该多个NDEF记录按照该较大量的数据所封装成NDEF记录的顺序逐个读出，并由NDEF消息发送单元231a将读出的单个NDEF记录作为一个NDEF消息通过NFC天线21调制电磁场逐个发送出去。
优选的，非易失性存储单元22按照该较大量的数据所封装成NDEF记录的顺序逐个存储该多个NDEF记录，并由NDEF消息读出单元232a从起始地址顺序读出该多个NDEF记录。
需要说明的是，本实施例所提供的NFC标签2的非易失性存储单元22可以仅存储一个NDEF消息的多个NDEF记录，也可以按顺序存储多个NDEF消息的NDEF记录，只要在发送完一个NDEF消息的一个或多个NDEF记录后再发送下一个NDEF消息的NDEF记录即可实现不同NDEF消息的有序接收并解析处理以避免属于不同的NDEF消息的NDEF记录冲突。基于本实施例所提供的NFC标签，在NFC标签中设置数据管理系统，使得NFC标签具备数据管理能力，能够将封装有较大量数据的多个NDEF记录逐个读出并利用通信起始和结束标记控制该多个NDEF记录能够持续稳定地发送出去，使得NFC标签不仅能够存储较大量的数据，而且能够满足当前NFC通信的限制将较大量的数据发送出去。
实施例二
图3为本发明实施例二所提供的NFC标签的结构示意图。与实施例一所提供的NFC标签相类似的，本实施例所提供的NFC标签2的非易失性存储单元22同样以已封装好的多个NDEF记录的形式存储着较大量的数据。如图3所示，本实施例所提供的数据管理系统23的NDEF消息收发单元231b和NDEF消息读写单元232b，相比于实施例一所提供的NDEF消息发送单元231a和NDEF消息读出单元232a，不仅具有NDEF消息读出的功能设置，还具有NDEF消息写入的功能设置。由于NDEF消息收发单元231b和NDEF消息读写单元232b将非易失性存储单元22所存储的多个NDEF记录读出的原理和实施例一的相同，在此不再赘述。
当NFC读写器向NFC标签2写入数据时，NFC标签2的NFC天线21解调电磁场得到所接收的NDEF消息，NDEF消息收发单元231b将该包含多个特定顺序的NDEF记录的NDEF消息发送至NDEF消息读写单元232b，NDEF消息读写单元232b将该多个
NDEF记录按照顺序逐个写入至非易失性存储单元22中。
进一步的，NDEF消息收发单元231b接收到一个NFC读写器发送的携带有起始标记的NDEF记录时表示多个NDEF记录发送的开始，紧接着开始接收首个承载较小量的数据的NDEF记录，并在接收到一个携带有结束标记的NDEF记录时表示本次多个NDEF记录发送的完成；或者，在发送给NDEF消息收发单元231b的首个承载较小量的数据的NDEF记录上进行起始标记，并在本次发送的最后一个承载较小量的数据的NDEF记录上进行结束标记，由NDEF消息收发单元231b完成消息接收的判断。可选的，NDEF消息读写单元232b也可以分开设置为单独一个用于控制NDEF消息读出的NDEF消息读出单元(如图2的232a)和单独一个用于控制NDEF消息写入的NDEF消息写入单元，同样的，NDEF消息收发单元231b也可以分开设置为单独一个用于控制NDEF消息发送的NDEF消息发送单元(如图2的231a)和单独一个用于控制NDEF消息接收的NDEF消息接收单元。
需要说明的是，NDEF消息读写单元232b将多个NDEF记录写入至非易失性存储单元22时，可以按照NDEF记录的先后顺序从非易失性存储单元22的首地址开始向后逐个写入存储，也可以按照非易失性存储单元22所存储的既定顺序不分前后存储地址的写入NDEF记录，只要在读取NDEF记录时按照该较大量的数据所封装成NDEF记录的顺序读出即可。
可选的，NDEF消息收发单元231b也可以设置为每接收到一个NDEF记录就将该NDEF记录发送至NDEF消息读写单元232b，由NDEF消息读写单元232b写入至非易失性存储单元22中。
基于本实施例所提供的NFC标签，在NFC标签中设置的数据管理系统，使得NFC标签具备数据管理的写入能力，能够将封装有较大量数据的多个NDEF记录逐个写入并存储，使得NFC标签不仅能够满足当前NFC通信的限制将较大量的数据发送出去，而且能够以NDEF记录的形式接收并存储较大量的数据。
实施例一和实施例二提供了一种以已封装好的多个NDEF记录的形式存储较大量数据的NFC标签，当该较大量数据包括多个文件的组合且需要针对不同的文件进行分别读写管理时，本发明提供了一种用于管理多个文件的NFC标签数据存储结构。
实施例三
图4为本发明实施例三所提供的NFC标签的数据存储结构示意图。非易失性存储单元22中可以设置有用于存储数据管理系统运行所需的运行程序、指令的固件区和用于存储包括多个文件数据的NDEF记录以及与这些NDEF记录相关的用于数据管理的索引目录的存储区。如图4所示，非易失性存储单元22包括：固件区221，用于存储数据管理系统运行所需的运行程序、指令等固件，以及其他本NFC标签运行所需的存储固件；目录区222，设置于数据头223和数据区224之前，描述了数据头223的总长度信息、数据区224的总长度信息、数据区224的NDEF记录组数(每一个文件对应于一组NDEF记录)等至少一种信息，用于分别索引并识别数据头223和数据区224，目录区还可以包括本NFC标签的名称、类型、功能、生产日期、每组NDEF记录的生成日期、每组NDEF记录的改写日期以及相应的识别码或校验码等信息，NFC标签的类型可以用标识码来标记，用于确定NFC标签的数据的应用策略，NFC标签的名称可以设置为更改或不可更改，用于通过NFC标签的类型和NFC标签的名称来识别并区别NFC标签；数据头223，按照各组NDEF记录的存储顺序分别描述了各组NDEF记录的首地址信息和长度信息，用于通过每组NDEF记录的起始地址和数据的长度分别对该组NDEF记录进行查找以及读写，可选的，数据头223也可以分别描述各组NDEF记录的首地址信息和尾地址信息，通过每组NDEF记录的起始地址和结束地址来索引该组NDEF记录，其中，数据头223也可以追加描述各组NDEF记录所携带的文件的文件名、文件类型或各文件的识别码、顺序码；数据区224，依照数据头223所描述的各组NDEF记录的首地址信息和数据长度信息，或者，首地址信息和尾地址信息，存储各组NDEF记录数据。
当NFC标签所存储的较大量数据是由不同类型的多个文件组合或者同一类型的多个文件组成时，在本实施例所提供的数据存储结构中，分别将每一个文件封装成一组携带有较小数据量的NDEF记录，并对该组NDEF记录进行描述和索引，从而实现对不同文件数据的分别读写和管理。其中，每组NDEF记录中NDEF记录的数量可以为一个或者多个，可以根据文件数据的大小封装成能够进行稳定NFC通信的携带较小数据量的NDEF记录的比例来决定所封装的NDEF记录的个数。
进一步的，目录区222和数据头223的信息也是以NDEF记录组的形式存储在非易失性存储单元22中。优选的，目录区222封装为第一组NDEF记录，数据头223封装为第二组NDEF记录，数据区224中每个文件分别封装为一组NDEF记录，当需要读取NFC标签中的数据时，NFC标签首先将目录区222和数据头223的NDEF记录发送出去，依据相应的读取指令将数据区224中的部分或全部NDEF记录发送出去。当然，根据读取的流程设置，也可以将目录区222和数据头223的信息分别封装为多组NDEF记录，例如，将目录区222的数据头223的总长度信息、数据区224的总长度信息、数据区224的NDEF记录组数封装为第一组NDEF记录，将目录区222的NFC标签的名称、类型、功能、生产日期、每组NDEF记录的生成日期、每组NDEF记录的改写日期以及相应的识别码或校验码等信息封装为第二组NDEF记录，用于满足特定的部分读取需求。可选的，数据头223的总长度信息和数据区224的总长度信息，也可以分别在各自区的起始位置单独进行描述，例如，在目录区的前2字节描述了目录区的总长度，在数据头的前2字节描述了数据头的总长度；而且，目录区222也可以和数据头223也可以合并为单独的一个信息区，用于描述本NFC标签的信息，以及数据区的NDEF记录组数、文件名和每个文件对应的NDEF记录组的起始地址、数据长度或结束地址。
当NFC标签的NFC天线从电磁场中捕获电能，数据管理系统和非易失性存储单元获得运行所需的电能，数据管理系统从非易失性存储单元的固件区加载运行程序开始执行数据的读出或写入等管理任务，其中，数据管理系统优先读出非易失性存储单元的目录区和数据头的NDEF记录组，并将这些信息发送出去，用于识别NFC标签的信息，以及索引每组NDEF记录的起始地址、数据长度或结束地址。当接收到对数据区224中至少一组NDEF记录的读写请求时，数据管理系统依据该组NDEF记录所对应的起始地址和数据长度/结束地址，执行读出或改写，或者，当接收到对某一起始地址和数据长度的数据的读写请求时，数据管理系统指向该起始地址并对规定的数据长度的数据执行读出或改写。
需要说明的是，本实施例优选地将目录区和数据头存储在数据区前，可选的，也可以将目录区或数据头存储在其它地址或以其它特定的顺序存储，只要优先读取本目录区和数据头的索引信息并以此来索引数据区中各组NDEF记录即属于本发明之目的。
需要说明的是，不加以限定的，本实施例所描述的每组NDEF记录所对应的文件也可以是以NDEF记录的形式存储的数据，同样的，本实施例所描述的每个文件可以是单独类型的单个文件也可以是多个文件的集合体，如文件的压缩包等，还可以是单个文件的一部分，如多个压缩包中的一个。
基于本实施例所提供的NFC标签的数据存储结构，可以依据数据头描述的各文件所封装成的每组NDEF记录的起始地址、长度信息或起始地址、结束地址单独索引每一个文件及其NDEF记录，并有针对性地或仅部分地执行文件的读写，为NFC标签的多文件数据提供了更灵活的读写方式。
实施例四
当本发明所提供的NFC标签与NFC读写器工作于标签和读写器模式中通信时，为了更好的执行本发明所提供的NFC标签的NDEF记录的读取或写入，本实施例提供了一种NFC读写器，该NFC读写器中设置有用于NFC通信的NFC天线和用于解析NDEF消息中NDEF记录的NFC解析器、用于将数据或指令封装成NDEF记录的NFC发生器，其中，该NFC读写器中还安装有至少一个能够对NDEF记录所携带的数据进行处理的应用程序(Application，简称APP)，该NDEF应用(即该应用程序)用于经由NFC通信获取NFC标签的名称、类型、数据区所存储的多组NDEF记录所携带的文件的文件名、文件类型或文件识别码、文件顺序码，以及数据区所存储的多组NDEF记录的起始地址、数据长度或结束地址中的至少一种索引信息，并依据该至少一种索引信息指定该NFC标签中的多组NDEF记录的读取个数和读取顺序，以及执行相应的NDEF记录读出的处理操作，或者，依据该至少一种索引信息指定该NFC标签的写入类型，以及执行相应的NDEF记录写入的发送处理。
可选的，NFC读写器的至少一个应用程序通过获取NFC标签的类型，并依据该NFC标签的类型直接指定NFC标签中多组NDEF记录的读取顺序，例如，针对不同类型的NFC标签分别设定不同的NDEF记录组优先读取顺序规则，或者，可选的，NFC读写器的至少一个应用程序具有用户可视化和用户交互的操作界面，可通过用户的优先读取指令来指定NFC标签中多个文件所对应的多组NDEF记录的读取顺序，例如，该NFC读写器可以是一部支持NFC通信的手机，该应用程序可以是手机中的一款应用APP，该应用APP通过获取NFC标签中的NDEF记录所携带的文件的文件名或文件类型并在可视化操作界面中显示给用户，由用户点击或选定相应的优先读取的文件，同时，在不需要读取所有文件时也可以由用户选择需要读取的文件个数，从而指定相应的NDEF记录组的读出。
进一步的，该NFC读写器的至少一个应用程序通过获取NFC标签的名称、类型或多组NDEF记录所携带的文件的文件名、文件类型或文件识别码以确定各组NDEF记录的读取组数和顺序，并依据各组NDEF记录的起始地址、数据长度或结束地址信息直接指定NFC标签的数据管理系统依据各起始地址以及相应的数据长度或结束地址来读取NDEF记录。进一步的，该NFC读写器的至少一个应用程序通过直接发送写入NDEF记录组的起始地址、数据长度或结束地址信息以及相应的写入NDEF记录并指定NFC标签的数据管理系统依据起始地址来执行NDEF记录的改写，或者，通过直接发送写入的目录区、数据头以及数据区的NDEF记录，而由NFC标签的数据管理系统直接执行从首地址执行重写。
基于实施例四所提供的NFC读写器，针对NFC读写器和NFC标签的多文件数据读写可以有以下几种实现方法。
实施例五
基于实施例一所提供的NFC标签的实现结构和实施例三所提供的NFC标签的数据存储结构，以及实施例四所提供的NFC读写器，NFC标签中存储着封装有多个文件的NDEF记录组，并在记录组前设置有相应的目录区和数据头，NFC读写器获取目录区和数据头并指定NFC标签所要读取的NDEF记录组的多文件数据读取方法可以包括以下流程：
准备步骤：NFC读写器与NFC标签靠近并建立NFC通信，NFC标签的NFC天线从NFC读写器所发射的电磁场中捕获电能，NFC标签的数据管理系统和非易失性存储单元获得启动运行所需的电能，数据管理系统从非易失性存储单元的固件区加载运行程序开始运行；
步骤501：NFC标签的数据管理系统加载非易失性存储单元的目录区和数据头的NDEF记录组，并由NFC标签的NFC天线调制电磁场发送至NFC读写器；
步骤502：NFC读写器的NFC天线获取该目录区和数据头的NDEF记录，经由NFC解析器解析后并将该NFC标签的名称、类型、数据区所存储的多组NDEF记录所携带的文件的文件名、文件类型或文件识别码、文件顺序码等至少一部分信息以及数据区所存储的多个文件的起始地址、数据长度或结束地址等至少一部分信息传送给NFC读写器的应用程序；
步骤503：该NFC读写器的应用程序依据NFC标签的类型或依据用户对要读取的文件的顺序选定确定要读取的文件的文件名或文件类型以及多个文件的读取顺序，并依据要读取的各组NDEF记录所携带的文件的起始地址、数据长度或结束地址信息描述NDEF记录组读取指令，NFC读写器的NFC发生器将该要读取的各组NDEF记录的起始地址、数据长度或结束地址信息以及各组NDEF记录的读取顺序指令封装成承载较小数据量的至少一个NDEF指令记录，并由NFC读写器的NFC天线通过电磁场发送至NFC标签；
步骤504：NFC标签的NFC天线解调电磁场获取该至少一个NDEF指令记录并传送给NFC标签的数据管理系统；
步骤505：NFC标签的数据管理系统解析并获取NFC读写器的应用程序所要读取的NDEF记录组的起始地址、数据长度或结束地址信息以及读取顺序，直接按顺序将各组NDEF记录从非易失性存储单元的数据区读出，并由NFC标签的NFC天线调制电磁场发送至NFC读写器；
步骤506：NFC读写器的NFC天线获取该至少一个NDEF数据记录，经由NFC解析器解析后并将这些文件传送给NFC读写器的应用程序；
步骤507：NFC读写器的应用程序对所读取的文件执行处理。
可选的，当用户指定或选定多个文件及其相应的读取顺序时，NFC读写器的应用程序也可以不将该多个文件所封装成的NDEF记录组的读取顺序发送至NFC标签，而是只发送读取顺序最前的NDEF记录组的读取请求(NDEF记录的起始地址和长度信息/结束地址)，并在该组NDEF记录读取完成后再发送读取顺序中下一个NDEF记录组的读取请求(NDEF记录的起始地址和长度信息/结束地址)，如此直至读取完所有要读取的文件，结束NFC通信。
可选的，当不需要读取整个文件时，NFC读写器的应用程序可以通过文件所封装成的NDEF记录组的起始地址定位从文件的开头读取，并通过要读取的长度信息定位所要读取的文件长度，或者，当已经读取完单个文件的一部分时，NFC读写器的应用程序可以通过定位需要读取的起始地址(整个文件的中间位置)，并通过要读取的长度信息控制所要读取的数据量。
基于本实施例所提供的NFC读写器和NFC标签的数据读取方法，NFC读写器通过目录区和数据头获取NFC标签的多个文件的索引，进而指定要读取的文件所封装成的NDEF记录组的读取地址以及读取顺序，或者依据需要指定文件一部分数据的读出，提供了更灵活的NFC标签文件数据读取机制。
实施例六
基于实施例二所提供的NFC标签的实现结构和实施例三所提供的NFC标签的数据存储结构，以及实施例四所提供的NFC读写器，NFC标签中存储着封装有多个文件的NDEF记录组，并在NDEF记录组前设置有相应的目录区和数据头，NFC读写器获取目录区和数据头并指定NFC标签所要改写的至少一组NDEF记录的多文件数据改写方法可以包括以下流程：
准备步骤：NFC读写器与NFC标签靠近并建立NFC通信，NFC标签的NFC天线从NFC读写器所发射的电磁场中捕获电能，NFC标签的数据管理系统和非易失性存储单元获得启动运行所需的电能，数据管理系统从非易失性存储单元的固件区加载运行程序开始运行；
步骤601：NFC标签的数据管理系统加载非易失性存储单元的目录区和数据头的NDEF记录组，并由NFC天线调制电磁场发送至NFC读写器；
步骤602：NFC读写器的NFC天线获取该目录区和数据头的NDEF记录，经由NFC解析器解析后并将该NFC标签的名称、类型、数据区所存储的多组NDEF记录所携带的文件的文件名、文件类型或文件识别码、文件顺序码等至少一部分信息以及数据区所存储的多个文件的起始地址、数据长度或结束地址等至少一部分信息传送给NFC读写器的应用程序；
步骤603：该NFC读写器的应用程序依据NFC标签的多个文件的文件名、文件类型或文件识别码、文件顺序码直接指定或依据用户对要改写的文件的选定确定要改写的文件的文件名或文件类型以及多个文件的改写顺序，并依据要改写的各组NDEF记录所携带的文件的起始地址、数据长度或结束地址信息描述NDEF记录组改写指令，NFC读写器的NFC发生器将该要改写的文件的起始地址、数据长度或结束地址信息、多个文件的改写顺序以及相应的NDEF记录改写数据封装成承载较小数据量的至少一个NDEF指令记录，并由NFC读写器的NFC天线通过电磁场发送至NFC标签；
步骤604：NFC标签的NFC天线解调电磁场获取该至少一个NDEF指令记录并传送给NFC标签的数据管理系统；
步骤605：NFC标签的数据管理系统解析并获取NFC读写器的应用程序所要改写的文件的起始地址、数据长度或结束地址信息、多个文件的改写顺序以及相应的NDEF记录改写数据，直接按顺序将非易失性存储单元的数据区的NDEF记录改写。
可选的，当用户指定或选定多个文件及其相应的改写顺序时，NFC读写器的应用程序也可以不将该多个文件所封装成的NDEF记录组的改写顺序发送至NFC标签，而是只发送改写顺序最前的NDEF记录组的改写请求(NDEF记录的起始地址和长度信息/结束地址以及相应的改写数据)，并在该组NDEF记录改写完成后再发送改写顺序中下一个NDEF记录组的改写请求(NDEF记录的起始地址和长度信息/结束地址以及相应的改写数据)，如此直至改写完所有要改写的文件，结束NFC通信。
可选的，当不需要改写整个文件时，NFC读写器的应用程序可以通过文件所封装成的NDEF记录组的起始地址定位从文件的开头改写，并通过要改写的长度信息定位所要改写的文件长度，或者，当需要从文件的中间位置改写时，NFC读写器的应用程序可以通过定位需要改写的起始地址(整个文件的中间位置)，并通过要改写的长度信息控制所要通信的数据量。
可选的，NFC读写器的应用程序在发送要改写的文件所封装成的NDEF记录组的起始地址、数据长度或结束地址信息时，也可以将相应的设定为至少一个NDEF记录组的单独改写的写入类型发送至NFC标签。
基于本实施例所提供的NFC读写器和NFC标签的数据改写方法，NFC读写器通过目录区和数据头获取NFC标签的多个文件的索引，进而指定要改写的文件所封装成的NDEF记录组的改写地址以及改写顺序，或者依据需要指定文件一部分数据的改写，提供了更灵活的NFC标签文件数据改写机制。
实施例七
基于实施例二所提供的NFC标签的实现结构和实施例三所提供的NFC标签的数据存储结构，以及实施例四所提供的NFC读写器，NFC读写器指定NFC标签重新写入所有数据的多文件数据重新写入方法可以包括以下流程：
准备步骤：NFC读写器与NFC标签靠近并建立NFC通信，NFC标签的NFC天线从NFC读写器所发射的电磁场中捕获电能，NFC标签的数据管理系统和非易失性存储单元获得启动运行所需的电能，数据管理系统从非易失性存储单元的固件区加载运行程序开始运行；
步骤701：NFC读写器的应用程序依据用户对要重写的文件的选定确定要重写的文件的文件名或文件类型以及多个文件的重写顺序，并依据要重写的各文件的起始地址、数据长度或结束地址信息生成新的文件名、文件类型、文件识别码、文件顺序码以及文件的起始地址、数据长度或结束地址等索引信息，NFC读写器的NFC发生器将要重写的各文件的文件名或文件类型、起始地址、数据长度或结束地址信息、多个文件的重写顺序、相应的文件重写数据以及相应的新的索引信息分别封装成承载较小数据量的至少一个NDEF指令记录、目录区的NDEF记录组、数据头的NDEF记录组和数据区的NDEF记录组，并由NFC读写器的NFC天线通过电磁场发送至NFC标签；
步骤702：NFC标签的数据管理系统解析并获取NFC读写器的应用程序所要重写的指令，直接将该新的目录区和数据头的索引信息写入至目录区和数据头，并按顺序将非易失性存储单元的数据区的NDEF记录重写。
基于本实施例所提供的NFC读写器和NFC标签的数据重写方法，NFC读写器可直接指定要重写的文件名、文件类型或文件地址以及新的索引信息，从而可以在NFC读写器端直接控制对NFC标签的重写操作，提供了更灵活的NFC标签文件数据写入机制。
需要说明的是，尽管本发明实施例采用NFC标签来以最优的方式表述本发明的技术思路，本发明所提供的NFC标签也不应当限于便携式的NFC卡片中，NFC标签也可以以附着或集成的方式形成与固定设备或大型设备上，如附着于参展台上的NFC存储部件，附着于电冰箱或自助售货机上的NFC读取部件，可粘贴至墙体的NFC海报，同样的，NFC标签也可以以其它的形状或结构来加以包装，如加工至衣领中的NFC鉴别标签，附着于酒品中的NFC验证部件，只要在NFC存储部件中应用本发明所提供的较大量数据存储、读取及写入方法，均应当属于本发明之范围。
需要说明的是，尽管通常NFC标签中通过NFC通信的电磁场就可以捕获NFC标签工作所需的电能，可选的，也可以给NFC标签附着电池或其它可供电的设备，用于供电给NFC标签的数据管理系统的工作，其同样不影响本发明技术思路的实现。
显然，采用本发明实施例所提供的技术方案，在NFC标签内设置数据管理系统，通过数据管理系统读取多个NDEF记录，以及将多个NDEF记录直接写入非易失性存储单元，实现较大量数据的存储和传输，并且，在非易失性存储单元中设置数据头，通过数据头中各个文件的索引信息执行有针对性的或部分文件所封装成的NDEF记录的读取或改写、重写，以及，通过NFC读写器端的应用程序对NFC标签读写，实现更灵活的NFC标签内数据的读取与写入操作。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种NFC标签，包括：
NFC天线，通过解调或调制电磁场进行承载较小数据量的数据的NDEF记录的收发通信；
非易失性存储单元，以多组所述承载较小数据量的数据的NDEF记录的形式存储着较大数据量的数据，所述较大数据量的数据的数据量超过了能够被NFC天线稳定发送出去的单个NDEF记录的有效载荷可携带数据的数据量，所述较大数据量的数据包括多个文件，每个所述文件分别封装成一组所述承载较小数据量的数据的NDEF记录；
数据管理系统，包括NDEF消息读出单元和NDEF消息发送单元，
所述NDEF消息读出单元用于从所述非易失性存储单元中将所述承载较小数据量的数据的NDEF记录读出，
所述NDEF消息发送单元用于将所述NDEF消息读出单元读出的所述承载较小数据量的数据的NDEF记录通过所述NFC天线调制电磁场发送，
其中，所述非易失性存储单元包括：
数据区，按顺序存储着所述多组承载较小数据量的数据的NDEF记录；
数据头，描述了所述数据区的每组所述承载较小数据量的数据的NDEF记录的起始地址；
目录区，描述了所述数据头的总数据长度以及所述数据区的总数据长度。
2.如权利要求1所述的NFC标签，其特征在于：
在所述非易失性存储单元的存储地址中，所述数据头存储在所述数据区之前，所述目录区存储在所述数据头之前。
3.如权利要求1所述的NFC标签，其特征在于：
所述目录区的所述数据头的总数据长度信息设置于所述数据头的起始位置，
所述目录区的所述数据区的总数据长度信息设置于所述数据区的起始位置。
4.如权利要求1所述的NFC标签，其特征在于：
所述数据头还描述了所述数据区的每组所述承载较小数据量的数据的NDEF记录的数据长度。
5.如权利要求1所述的NFC标签，其特征在于：
所述数据头还描述了所述数据区的每组所述承载较小数据量的数据的NDEF记录的结束地址。
6.如权利要求1所述的NFC标签，其特征在于：
所述数据头还描述了各组所述承载较小数据量的数据的NDEF记录所携带的所述文件的文件名、文件类型或识别码、顺序码以上至少一种信息，
所述识别码用于标记所述承载较小数据量的数据的NDEF记录所携带的所述文件的类型，
所述顺序码用于标记各组所述承载较小数据量的数据的NDEF记录所携带的所述文件的读取顺序。
7.如权利要求1所述的NFC标签，其特征在于：
所述目录区还描述了所述数据区的所述承载较小数据量的数据的NDEF记录的组数、每组所述承载较小数据量的数据的NDEF记录的生成日期、每组所述承载较小数据量的数据的NDEF记录的改写日期，所述NFC标签的名称、类型、功能、生产日期以及相应的识别码或校验码以上至少一种信息。
8.如权利要求7所述的NFC标签，其特征在于：
所述NFC标签的类型用于确定所述NFC标签的所述多组承载较小数据量的数据的NDEF记录所携带的所述文件的应用策略。
9.如权利要求1-8任一项所述的NFC标签，其特征在于：
所述目录区和所述数据头以所述承载较小数据量的数据的NDEF记录组的形式存储在非易失性存储单元中，其中，
所述目录区封装为至少一组所述承载较小数据量的数据的NDEF记录，
所述数据头封装为至少一组所述承载较小数据量的数据的NDEF记录。
10.如权利要求1-8任一项所述的NFC标签，其特征在于：
所述承载较小数据量的数据的NDEF记录为能够被NFC天线稳定发送出去的NDEF记录。
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