近距離無線通訊(NFC)論壇(Forum)提出簡單安全配對(SSP)協定，讓藍牙終端可透過NFC配對互連。SSP協定明確啟用頻外(Out-of-Band, OOB)配對概念，NFC鏈路可完成資訊交互，參與頻外配對過程。在實現SSP協定後，藍牙終端配對無需任何密碼，終端連接過程大幅簡化，使用將更加方便。例如，使用者只要在藍牙終端螢幕上點擊手機，藍牙終端就會發出頻外配對請求，與執行不同作業系統的手機、平板電腦或筆記型電腦等藍牙主設備配對連通。
本文將介紹支援國際標準組織(ISO)15693 NFC協定的雙介面可消除式唯讀記憶體(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory, EEPROM)，儲存容量在1K～8KB間。本文將使用此一射頻識別(RFID)產品，以SSP協定執行頻外配對，並透過可在Android智慧型手機和Google Nexus(Android 4.0)平板裝置上執行的應用軟體，做為範例基礎架構。
目前Android原生支援串列協定、醫療設備協定與耳機協定等協定，而新的Android 4.0更內建支援藍牙進階音效廣播協定(A2DP)，可讓消費者過藍牙裝置串流音訊。
Android支援多種NFC/藍牙API
Android應用程式能在手機與藍牙揚聲器及耳機之間進行A2DP配對，整個配對過程需兩個步驟，首先從雙介面EEPROM記憶體讀取NFC資料交換檔案格式(NDEF)記錄，接著在兩個藍牙終端間配對連通。Android 4.0還支援NFC API應用程式介面。NFC技術基於電感耦合效應，耦合電感電路在幾毫米距離內共用電能和資料，感應式供電接收器支援各種NFC通訊模式，如被動通訊、主動通訊和無線射頻識別(RFID)模式。
NFC終端和RFID電子標籤及非接觸式智慧卡採用相同的基礎技術，ISO/國際電工委員會(IEC)、歐洲電信標準化協會(ETSI)和歐洲資訊通訊系統標準化協會(ECMA)等國際標準組織都接受這個標準。
NFC與電子標籤的通訊距離在4公分以內，可在NFC標籤與NFC讀寫器或兩個NFC讀寫器間共用資料有效載荷。此外，NFC採用13.56MHz載波通訊。
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| 圖1 NDEF資料交換格式 |
NFC資料交換格式NDEF(圖1)是NFC論壇規定的資訊格式標準，並為NDEF記錄的集合，資訊由標頭和載荷組成，用於定義NDEF資料結構格式及有效NDEF資訊的構建規則。有效的NDEF資訊是指有序且連續的NDEF記錄集合，NDEF資訊定義資料類型指定機制，以指定採用NDEF記錄封包的應用資料的類型。
透過API利用NFC進行藍牙配對
NDEF標頭含有識別字、長度和載荷類型。NDEF載荷可以是統一資源定位符(URL)、媒體類型、NDEF資訊或具體的NDEF類型。
藍牙配對(BT-A2DP Pairing)是一個執行在Android 4.0以上的Android應用程式，用於展示在一個終端內整合藍牙和NFC兩種無線通訊技術的功能性。
透過EEPROM存取配對清單建立藍牙連結
在手機上啟動BT-A2DP Pairing應用程式後，手機將開始搜索NFC標籤。當手機與內建雙介面EEPROM的A2DP藍牙揚聲器距離很近時，手機上的NFC收發器將會發現標籤並建立連接。在打開應用程式，將手機移到揚聲器附近前，揚聲器必須處於可發現模式。
建立連接後，手機開始從雙介面EEPROM的特定儲存單元讀取NDEF資訊，提取藍牙射頻的詳細資訊，包括媒體存取控制(MAC)位址和其他的藍牙射頻(RF)資訊。
透過手機NFC收到NDEF資訊後，BT-A2DP Pairing應用軟體從資訊中提取藍牙設備的媒體存取控制位址，然後啟動與A2DP設備的藍牙連接過程。
在與設備建立連接前，應用程式先檢索已配對設備清單，即曾經與手機配對的設備。若擁有該MAC位址的設備從未與手機配對，則需幾毫秒的時間完成配對過程；如果已配對，則消費者毋須花費配對時間。
Android應用程式提供開發資源
Android應用開發框架提供豐富的應用程式介面，讓開發人員能夠開發各類應用程式，其中在通訊連接方面，Android開發框架支援藍牙協定。android.bluetooth封包內含有用於管理藍牙連接的API介面，如設備掃描和連接、設備間資料傳輸管理。在封包內還含有不同的類檔，例如BluetoothA2DP、BluetoothAdapter、BluetoothClass、BluetoothHeadset等。
其中，BluetoothA2DP類檔用於A2DP協定藍牙應用配對，透過進程間通訊(IPC)控制藍牙A2DP服務的代理物件，並包含用於控制藍牙A2DP協定的公共API。Android一次只支援一個相連的藍牙A2DP設備，每種連接方法都有適當的保護許可權。公開連接方法是getConnectedDevices()、getConnectionState()、isA2DPPlaying()等。但是有些連接方法是隱藏的，亦即在API中看不見，不能用作公共API。用於在應用中建立藍牙連接的Connect()就是其中一例，因為這個方法不包含在這個類中，所以調用這個隱藏的方法非常地困難。
Android介面定義語言(AIDL)用於產生代碼，在Android終端上使兩個進程能透過IPC對話。當使用者從一個進程(如在一個Activity)調用另一個進程的連接方法(如一個Service)時，建議使用AIDL。
AIDL強化藍牙裝置對話能力
建立AIDL的方式為在專案根資料夾內建立一個叫做stubs的資料夾，該檔下面還有src/android/bluetooth子資料夾，所有的類檔，如BluetoothA2DP、BluetoothDevice和BluetoothSocket，都建立於stubs/src/android/bluetooth資料夾內。Connect()函數用於建立藍牙連接，該函式定義在stubs/src/android/bluetooth子資料夾裡的BluetoothDevice類文件內。
當藍牙設備上的協定未在連接狀態時，這個物件將返回false值。如果返回true值，則保證連接狀態變化intent與狀態一起廣播。當在專案內增加android.bluetooth封包時，這個物件將指向stubs資料夾內用戶定義的類檔。
在src/資料夾內建立或導入AIDL文件時，Android開發工具(ADT)外掛程式將在gen/目錄內自動產生介面定義和stubs資料夾，做為專案建立的組成部分。
ANT工具建構腳本
ANT是一個與平台無關的腳本編寫工具，工程師可利用這個工具建構腳本。建構方式與C或C++的"make"工具十分相似，工程師可直接引用大量的ANT內建任務，毋須任何自訂修改。
由於Connect()不是公共連接方法，因此不會被Eclipse Tool工具識別，故本文使用ANT工具編譯和建立BT-A2DP Pairing應用軟體。透過使用ANT工具，應用軟體可利用AIDL調用隱藏函數。
使用ANT工具建立應用程式有兩種方法，第一種為除錯模式，可用於測試/除錯應用軟體；第二種模式為發行模式，用於建立最終的發行版本應用軟體。無論使用者是在除錯還是發行模式下建立應用程式，該工具都會建立一個可安裝在終端上的.apk文件。
在除錯模式下的操作步驟為打開Command Prompt，將檔案目錄改至專案的bin資料夾，再輸入ant debug，然後按Enter鍵，即可在除錯模式下建立.apk文件。
在發行模式下的操作步驟則是打開Command Prompt，將檔案目錄改至專案的bin資料夾後，輸入ant release，然後按Enter鍵。
BT-A2DP Pairing是一個簡單快速地在兩個終端間建立藍牙連接的解決方案，該解決方案整合藍牙和NFC技術，能利用安全媒介在幾秒內自動完成配對連接。
(本文作者任職於意法半導體)