怎樣使用Square Reader和Android設(shè)備讀取任何磁條卡

步驟1：了解格式

磁性編碼條帶數(shù)據(jù)遵循通用標(biāo)準(zhǔn)。磁條由3條物理上分開(kāi)的“磁道”組成。磁道1最靠近卡的底部，磁道3最高。 Square的讀取器位于讀取軌道2的位置。軌道2是最常用的軌道，但是大多數(shù)信用卡也使用軌道1。軌道2包括卡號(hào)和有效期。音軌1包括那個(gè)加號(hào)。根據(jù)特定的卡，可能還會(huì)有其他數(shù)據(jù)。這些磁道的寬度規(guī)定為0.11英寸，因此要使用Square的讀取器讀取磁道1，我們只需要重新布置條紋，使磁道1與讀取頭對(duì)齊即可。

每個(gè)磁道中的數(shù)據(jù)均通過(guò)磁編碼域翻轉(zhuǎn)。長(zhǎng)話短說(shuō)：一系列的域翻轉(zhuǎn)對(duì)波形進(jìn)行編碼，該波形被解釋為二進(jìn)制。此編碼中的二進(jìn)制0是任意頻率。 1是該頻率的兩倍。

數(shù)據(jù)以一組前導(dǎo)零開(kāi)始，以建立基本頻率。在可變數(shù)目的零之后，出現(xiàn)開(kāi)始標(biāo)記。對(duì)于音軌2，開(kāi)始標(biāo)記為“;”。每個(gè)字符被編碼為整數(shù)，最低有效位在前。對(duì)于磁道2，每個(gè)字符包含4個(gè)數(shù)據(jù)位和1個(gè)奇偶校驗(yàn)位。為每個(gè)字符設(shè)置奇偶校驗(yàn)位，以使1的數(shù)量為奇數(shù)。如果為每個(gè)字符的整數(shù)值加上48（ASCII編碼為“ 0”），則將顯示ASCII字符。除了數(shù)字“ 0”到“ 9”之外，磁道2還可以編碼一些其他字符，包括“;”。 （開(kāi)始標(biāo)記），“ =“（字段分隔符）和“？” （末尾）。

步驟2：制作墊片以讀取音軌1

磁卡的磁道1比磁道2更靠近卡的邊緣.11英寸。由于Square讀卡器被設(shè)置為讀取磁道2，因此如果我們?cè)诖诺乐姓迟N一些東西，讀取器將卡提升.11英寸時(shí)，讀取頭將與軌道1對(duì)齊，而不是與軌道2對(duì)齊。

您可以通過(guò)從另一張卡上剪切0.11英寸的條來(lái)創(chuàng)建墊片。我還發(fā)現(xiàn)廉價(jià)垃圾袋的纏結(jié)也差不多。

第3步：錄制一些音頻

就電話而言，Square閱讀器只是一個(gè)麥克風(fēng)。因此，要從卡中獲取數(shù)據(jù)，我們需要記錄音頻。請(qǐng)參閱其他Android文檔（例如本教程：http://eurodev.blogspot.com/2009/09/raw-audio-manipulation-in-android.html）以獲取詳細(xì)說(shuō)明，或使用RhombusLib（請(qǐng)參閱最后的鏈接） ）。以下是一些Java代碼，可以開(kāi)始在Android應(yīng)用中記錄音頻：

AudioRecord audioRecord =新的AudioRecord（MediaRecorder.AudioSource.MIC，

頻率，channelConfiguration，

audioEncoding，bufferSize）;

audioRecord.startRecording（）;

錄音時(shí)，我們需要不斷從錄音機(jī)中讀取數(shù)據(jù)并將其放入緩沖區(qū)中。

//創(chuàng)建一個(gè)DataOutputStream以寫入音頻數(shù)據(jù)

ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream （）;

BufferedOutputStream bos =新的BufferedOutputStream（os）;

DataOutputStream dos =新的DataOutputStream（bos）;

short bufferVal;

short ［］ buffer = new short ［bufferSize］;

while（recording）{

bufferReadResult = audioRecord.read（buffer，0，bufferSize）;

for（int i = 0; i bufferVal = buffer ［i］;

dos.writeShort（buffer ［i］）;

}

}

dos.close（）;

byte ［］ audioBytes = os.toByteArray（）;

上面的代碼是從RhombusLib中提取并簡(jiǎn)化的。錄制后，您將擁有一個(gè)字節(jié)數(shù)組，代表麥克風(fēng)中的樣本，可以進(jìn)行分析。

步驟4：解碼音頻

因此，現(xiàn)在我們的設(shè)備上有很多音頻。我們?nèi)绾谓獯a它？我的代碼基于Android教程，該教程顯示了如何記錄數(shù)據(jù)然后進(jìn)行回放。就我而言，我確保將音頻保存為16位PCM編碼。我以44100hz采樣。在Android（以及其他地方，我想）上，16位PCM數(shù)據(jù)意味著每個(gè)樣本都是一個(gè)帶符號(hào)的16位值。因?yàn)槲覀冎魂P(guān)心頻率，所以我們只需要關(guān)心“零交叉”之間有多少時(shí)間。過(guò)零是指信號(hào)從正向變?yōu)樨?fù)，反之亦然。 0位將由2個(gè)交叉點(diǎn)之間的間隔表示，而1將在大約相同的時(shí)間段內(nèi)有一個(gè)額外的交叉點(diǎn)。

每個(gè)磁道中的卡數(shù)據(jù)以一些（可變）數(shù)0開(kāi)始，以建立基本頻率。我所做的是聽(tīng)取高于某個(gè)“安靜”閾值的第一個(gè)樣本，然后計(jì)算零交叉之間的樣本數(shù)。該數(shù)字將成為0的基值。由于這些卡是手工刷卡的，因此從掃描開(kāi)始到結(jié)束，實(shí)際頻率將有所變化。因此，我做了一個(gè)簡(jiǎn)單的方法，確定自上次零交叉以來(lái)的樣本數(shù)量是否更接近基本頻率或兩倍于基本頻率（基本樣本數(shù)量的一半）。然后，它會(huì)相應(yīng)地調(diào)整預(yù)期的基本頻率。只要兩個(gè)邏輯位之間的變化很小，此方法就可以很好地工作。而且它們幾乎肯定會(huì)。

要檢測(cè)零交叉，我們需要查看每個(gè)樣本的符號(hào)并將其與前一個(gè)樣本的符號(hào)進(jìn)行比較。如果它們不同（一個(gè)正，一個(gè)負(fù)），則信號(hào)在這些樣本之間越過(guò)0。

基本算法是遍歷字節(jié)數(shù)組，提取樣本。計(jì)算零交叉之間的樣本數(shù)，并將其與0或1的預(yù)期計(jì)數(shù)進(jìn)行比較。好的，經(jīng)過(guò)一番揮舞之后，我們現(xiàn)在有了一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列，我們想回過(guò)頭來(lái)。轉(zhuǎn)換成ASCII。最常見(jiàn)的編碼（也是我編寫的唯一處理程序）將每個(gè)字符編碼為一定數(shù)量的位，再加上一個(gè)奇偶校驗(yàn)位。對(duì)于音軌2，字符為4位，奇偶校驗(yàn)為1，組成5位組。從最低有效位到最高讀取位，最后一位是奇偶校驗(yàn)位。將奇偶校驗(yàn)位設(shè)置為使組中的1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)。在我的實(shí)現(xiàn)中，我只是忽略了奇偶校驗(yàn)位，但這將有助于確定讀取是否正確。在磁道1中，字符的6位加上奇偶校驗(yàn)。

磁道的字符集也有所不同，但是兩者都是ASCII子集，具有一些偏移量。對(duì)于僅編碼一些符號(hào)和數(shù)字的磁道2，字符集從48開(kāi)始，這是“ 0”的ASCII碼。因此，如果我們得到0，0，0，0，1作為我們的角色，則將其變成0，加48，得到48。類似地，1，0，0，0，0為1。1 + 48 = 49 = ASCII“ 1”。

對(duì)于軌道1，字符集以“”（空格）開(kāi)頭，即ASCII32。因此，我們?cè)诮獯a的數(shù)字值上加上32，得到ASCII字符。之后，我們有了數(shù)據(jù)，因此剩下的一切都只是在掛接UI膠水。

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