Omówienie czujników

Większość urządzeń z Androidem ma wbudowane czujniki do pomiaru ruchu, orientacji, i różnych warunkach środowiskowych. Czujniki te są w stanie dostarczać nieprzetworzone dane o wysokiej precyzji i dokładności. Przydają się przy monitorowaniu trójwymiarowego ruchu urządzenia lub lub monitorować zmiany w środowisku otoczenia w pobliżu urządzenia. Na przykład plik gra może śledzić odczyty z czujnika grawitacji urządzenia, aby wywnioskować złożone gesty użytkownika takich jak pochylenie, potrząśnięcie, obrót i zamach. Podobnie aplikacja pogodowa może używać czujnika temperatury i wilgotności w urządzeniu do obliczania i zgłaszania punktu rosy lub podróży aplikacja może używać czujnika pola geomagnetycznego i akcelerometru do wskazania kompasu ducha.

Platforma Android obsługuje trzy ogólne kategorie czujników:

  • Czujniki ruchu

    Czujniki te mierzą siły przyspieszenia i siły obrotowe wzdłuż 3 osi. Ten kategoria obejmuje akcelerometry, czujniki grawitacji, żyroskopy i wektor obrotowy i czujników.

  • Czujniki środowiskowe

    Czujniki mierzą różne parametry środowiskowe, takie jak temperatura otoczenia oraz ciśnienie, oświetlenie i wilgotność. Do tej kategorii należą: barometry, fotometry termometrów.

  • Czujniki pozycji

    Te czujniki mierzą fizyczne położenie urządzenia. Ta kategoria obejmuje czujniki orientacji i magnetometry.

Za pomocą urządzenia z Androidem można uzyskać dostęp do czujników w urządzeniu i pobrać nieprzetworzone dane z czujników platformy czujnika. Struktura czujnika udostępnia kilka klas i interfejsów, które ułatwiają wykonanie wykonywać wiele zadań związanych z czujnikami. Za pomocą konstrukcji czujnika można na przykład:

  • Ustal, które czujniki są dostępne w urządzeniu.
  • Określ możliwości pojedynczego czujnika, takie jak jego maksymalny zasięg, producenta, moc i rozwiązywania problemów.
  • Uzyskiwanie nieprzetworzonych danych z czujnika i określanie minimalnej częstotliwości ich pozyskiwania.
  • Rejestrowanie i wyrejestrowywanie detektorów zdarzeń czujnika, które monitorują zmiany czujników.

W tej części opisujemy czujniki dostępne na platformie Android. Przedstawiamy w nim też konstrukcję czujnika.

Wprowadzenie do czujników

Platforma czujników w Androidzie zapewnia dostęp do wielu typów czujników. Niektóre z tych czujników są są oparte na sprzęcie, a niektóre na oprogramowaniu. Sprzętowe czujniki to fizyczne komponenty zaprojektowane do telefonu lub tabletu. Dane czerpią bezpośrednio z pomiarów środowiska takie jak przyspieszenie, siła pola geomagnetycznego czy zmiana kątowa. Oparte na oprogramowaniu Czujniki nie są urządzeniami fizycznymi, chociaż imitują czujniki sprzętowe. Czujniki programowe czerpią dane z jednego lub kilku czujników sprzętowych i czasami są nazywane czujniki lub czujniki syntetyczne. Czujnik przyspieszenia liniowego i czujnik grawitacji to przykłady czujnikach opartych na oprogramowaniu. W tabeli 1 znajdziesz podsumowanie czujników obsługiwanych przez system Android. platformy.

Niewiele urządzeń z Androidem ma czujniki każdego typu. Na przykład większość telefonów Tablety mają akcelerometr i magnetometr, ale mniej urządzeń np. barometrów czy termometrów. Oprócz tego urządzenie może mieć więcej niż 1 czujnik danego typu. Dla: urządzenie może mieć np. dwa czujniki grawitacji, z których każdy ma inny zakres.

Tabela 1. Typy czujników obsługiwane przez platformę Androida.

Czujnik Typ Opis Częste zastosowania
TYPE_ACCELEROMETER Sprzęt Mierzy siłę przyspieszenia w m/s2, która jest stosowana do urządzenia wszystkich 3 osie fizycznych (x, y i z), w tym siły grawitacji. Wykrywanie ruchu (potrząśnięcie, pochylenie itp.).
TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE Sprzęt Mierzy temperaturę otoczenia w stopniach Celsjusza (°C). Zobacz uwagę poniżej. Monitoruję temperatury powietrza.
TYPE_GRAVITY Oprogramowanie lub sprzęt Mierzy siłę grawitacji w m/s2, która jest stosowana do urządzenia na wszystkich urządzeniach 3 osie fizyczne (x, y, z). Wykrywanie ruchu (potrząśnięcie, pochylenie itp.).
TYPE_GYROSCOPE Sprzęt Mierzy szybkość obrotu urządzenia w rad/s wokół każdego z trzech z nich osie fizyczne (x, y i z). Wykrywanie obrotu (obrót, obrót itp.).
TYPE_LIGHT Sprzęt Mierzy poziom jasności otoczenia (oświetlenie) w lx. Sterowanie jasnością ekranu
TYPE_LINEAR_ACCELERATION Oprogramowanie lub sprzęt Mierzy siłę przyspieszenia w m/s2, która jest zastosowano na urządzeniu na wszystkich trzech osi fizycznych (x, y i z), z wyłączeniem siły grawitacji. Monitorowanie przyspieszenia na jednej osi.
TYPE_MAGNETIC_FIELD Sprzęt Mierzy pole geomagnetyczne otoczenia dla wszystkich 3 osi fizycznych (x, y, z) w μT. Tworzę kompas.
TYPE_ORIENTATION Oprogramowanie Mierzy stopnie obrotu urządzenia wokół wszystkich 3 osi fizycznych (x, y, z). Od poziomu 3 interfejsu API można uzyskać macierz pochylenia i obrotu dla urządzenia za pomocą czujnika grawitacji i czujnika pola geomagnetycznego w połączeniu z getRotationMatrix() . Określanie pozycji urządzenia.
TYPE_PRESSURE Sprzęt Mierzy ciśnienie powietrza w otoczeniu w hPa lub mbar. Monitorowanie zmian ciśnienia.
TYPE_PROXIMITY Sprzęt Mierzy odległość obiektu w cm w odniesieniu do ekranu widoku urządzenia. Czujnik zwykle służy do określania, czy podnosisz słuchawkę czyjegoś ucha. Pozycja telefonu podczas połączenia.
TYPE_RELATIVE_HUMIDITY Sprzęt Mierzy względną wilgotność otoczenia w procentach (%). Monitoruję punkt rosy oraz wilgotność bezwzględną i względną.
TYPE_ROTATION_VECTOR Oprogramowanie lub sprzęt Mierzy orientację urządzenia, przesyłając 3 elementy: wektora obrotu. Wykrywanie ruchu i obrotu.
TYPE_TEMPERATURE Sprzęt Mierzy temperaturę urządzenia w stopniach Celsjusza (°C). Ten czujnik implementacja może się różnić w zależności od urządzenia ten czujnik został zastąpiony czujnikiem TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE w: Poziom API 14 Monitoruję temperatury.

Platforma czujników

Możesz uzyskać dostęp do tych czujników i pobierać nieprzetworzone dane z czujników, korzystając z platformy czujników w Androidzie. Układ czujnika jest częścią pakietu android.hardware i obejmuje: klas i interfejsów:

SensorManager
Za pomocą tej klasy możesz utworzyć instancję usługi czujnika. Te zajęcia: różne metody dostępu do czujników i ich wyświetlania, rejestrowania i wyrejestrowania zdarzeń czujnika słuchaczy i uzyskiwanie informacji o orientacji. Ta klasa zawiera też kilka stałych wartości czujnika używane do raportowania dokładności czujników, ustawiania współczynników pozyskiwania danych i kalibrowania czujników.
Sensor
Za pomocą tej klasy możesz utworzyć instancję konkretnego czujnika. Te zajęcia przedstawiają różne za pomocą których można określić możliwości czujnika.
SensorEvent
System używa tej klasy do utworzenia obiektu zdarzenia czujnika, który dostarcza informacje o zdarzenie czujnika. Obiekt zdarzenia czujnika zawiera następujące informacje: nieprzetworzone dane z czujnika, typu czujnika, który wygenerował zdarzenie, dokładności danych oraz sygnatury czasowej .
SensorEventListener
Za pomocą tego interfejsu możesz utworzyć 2 metody wywołania zwrotnego, które otrzymują powiadomienia (czujnik zdarzeń), gdy zmienią się wartości czujnika lub ich dokładność.

W typowej aplikacji te interfejsy API związane z czujnikami wykonują 2 podstawowe zadania:

  • Identyfikowanie czujników i ich funkcji

    Identyfikowanie czujników i ich funkcji w czasie działania jest przydatne, jeśli aplikacja funkcje, które zależą od konkretnych typów lub możliwości czujnika. Możesz na przykład: identyfikować wszystkie czujniki w urządzeniu i wyłączać funkcje aplikacji korzystających z brakujących czujników. Możesz również zidentyfikować wszystkie czujniki, danego typu, dzięki czemu możesz wybrać implementację czujnika, która daje optymalną wydajność dla Twojej aplikacji.

  • Monitorowanie zdarzeń z czujnika

    Monitorowanie zdarzeń z czujników to sposób na pozyskiwanie nieprzetworzonych danych z czujnika. Zdarzenie z czujnikiem występuje za każdym razem czujnik wykrywa zmianę mierzonych parametrów. Zdarzenie z czujnika dostarcza z czterema informacjami: nazwą czujnika, który wywołał zdarzenie, sygnaturę czasową zdarzenia, dokładność zdarzenia oraz nieprzetworzone dane z czujnika, które je wywołały do zdarzenia.

Dostępność czujników

Dostępność czujników jest różna w zależności od urządzenia, ale może też różnić się w zależności od Androida wersji. Wynika to z faktu, że czujniki Androida zostały wprowadzone w ciągu kilku i kolejnych wersjach platformy. Na przykład w Androidzie 1.5 wprowadziliśmy wiele czujników (poziom API 3), ale niektóre nie zostały wdrożone i nie można ich używać do wersji Androida 2.3 (poziom interfejsu API 9). Podobnie, wprowadziliśmy w Androidzie 2.3 (poziom API 9) i 4.0 (poziom API 14) kilka czujników. Dwa Czujniki zostały wycofane i zastąpione nowszymi, lepszymi czujnikami.

W tabeli 2 podsumowano dostępność każdego czujnika z poszczególnych platform. Tylko cztery platformy są wymienione na liście, ponieważ to właśnie na nich występują zmiany w czujnikach. Czujniki, które są oznaczone jako wycofane są nadal dostępne na kolejnych platformach (pod warunkiem, znajduje się w urządzeniu, co jest zgodne z zasadami dotyczącymi zgodności z przejściem dla Androida.

Tabela 2. Dostępność czujników według platformy.

Czujnik Android 4.0
(poziom API 14)
Android 2.3
(poziom API 9)
Android 2.2
(poziom API 8)
Android 1.5
(poziom API 3)
TYPE_ACCELEROMETER Tak Tak Tak Tak
TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE Tak nie dotyczy nie dotyczy nie dotyczy
TYPE_GRAVITY Tak Tak nie dotyczy nie dotyczy
TYPE_GYROSCOPE Tak Tak nie dotyczy1 nie dotyczy1
TYPE_LIGHT Tak Tak Tak Tak
TYPE_LINEAR_ACCELERATION Tak Tak nie dotyczy nie dotyczy
TYPE_MAGNETIC_FIELD Tak Tak Tak Tak
TYPE_ORIENTATION Tak2 Tak2 Tak2 Tak
TYPE_PRESSURE Tak Tak nie dotyczy1 nie dotyczy1
TYPE_PROXIMITY Tak Tak Tak Tak
TYPE_RELATIVE_HUMIDITY Tak nie dotyczy nie dotyczy nie dotyczy
TYPE_ROTATION_VECTOR Tak Tak nie dotyczy nie dotyczy
TYPE_TEMPERATURE Tak2 Tak Tak Tak

1 Ten typ czujnika został dodany w Androidzie 1.5 (poziom API 3), ale nie można było z niej korzystać aż do wersji 2.3 (poziom interfejsu API 9).

2 Ten czujnik jest dostępny, ale wycofane.

Rozpoznawanie czujników i ich funkcji

Platforma czujników w Androidzie udostępnia kilka metod, które ułatwiają określanie które czujniki znajdują się w urządzeniu. Udostępnia on również metody, które pozwalają określić możliwości każdego z czujników, takie jak jego maksymalny zasięg, rozdzielczość i moc .

Aby zidentyfikować czujniki urządzenia, musisz najpierw uzyskać odniesienie do czujnika. posprzedażna. W tym celu należy utworzyć instancję klasy SensorManager przez wywoływanie metody getSystemService() i fałszowanie wyników w argumencie SENSOR_SERVICE. Na przykład:

Kotlin

private lateinit var sensorManager: SensorManager
...
sensorManager = getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE) as SensorManager

Java

private SensorManager sensorManager;
...
sensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);

Następnie możesz wyświetlić listę wszystkich czujników urządzenia, wywołując metodę getSensorList() ze stałą TYPE_ALL. Na przykład:

Kotlin

val deviceSensors: List<Sensor> = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL)

Java

List<Sensor> deviceSensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);

Jeśli chcesz wyświetlić wszystkie czujniki danego typu, możesz użyć innej stałej zamiast TYPE_ALL, na przykład TYPE_GYROSCOPE, TYPE_LINEAR_ACCELERATION lub TYPE_GRAVITY

Możesz też określić, czy w urządzeniu istnieje określony typ czujnika, używając metody getDefaultSensor() i przekazując typ stałą dla konkretnego czujnika. Jeśli urządzenie ma więcej niż 1 czujnik danego typu, jeden z muszą być ustawione jako czujniki domyślne. Jeśli domyślny czujnik nie istnieje dla danego typ czujnika, wywołanie metody zwraca wartość null, co oznacza, że urządzenie nie ma tego typu . Na przykład ten kod sprawdza, czy na urządzeniu znajduje się magnetometr:

Kotlin

private lateinit var sensorManager: SensorManager
...
sensorManager = getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE) as SensorManager
if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD) != null) {
    // Success! There's a magnetometer.
} else {
    // Failure! No magnetometer.
}

Java

private SensorManager sensorManager;
...
sensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD) != null){
    // Success! There's a magnetometer.
} else {
    // Failure! No magnetometer.
}

Uwaga: producenci urządzeń nie wymagają od producentów urządzeń z Androidem tworzenia jakichkolwiek określonych typów czujników do urządzeń z Androidem. Dzięki temu urządzenia mogą łączyć się z szerokim zakresem konfiguracji czujnika.

Oprócz wyświetlania listy czujników zainstalowanych na urządzeniu możesz użyć publicznych metod Sensor klasa do określania możliwości i atrybutów poszczególnych osób i czujników. Jest to przydatne, jeśli chcesz, aby aplikacja działała inaczej w zależności od tego, które czujniki lub funkcje czujnika są dostępne w urządzeniu. Na przykład możesz użyć getResolution() i getMaximumRange() to metoda uzyskiwania rozdzielczości czujnika oraz maksymalnego zakresu pomiarów. Możesz też użyć usługi Metoda getPower(), która pozwala uzyskać wymagania dotyczące zasilania czujnika.

Dwie publiczne metody są szczególnie przydatne, jeśli chcesz zoptymalizować aplikację pod kątem czujniki różnych producentów lub różne wersje czujnika. Jeśli na przykład Twoja aplikacja monitorowania gestów użytkownika, takich jak przechylanie i potrząśnięcie, można utworzyć jeden zestaw filtrów reguł i optymalizacji nowszych urządzeń, które mają czujnik grawitacji konkretnego dostawcy, oraz inne. zestawu reguł filtrowania danych i optymalizacji dla urządzeń, które nie mają czujnika grawitacji i tylko za pomocą akcelerometru. Poniższy przykładowy kod pokazuje, jak możesz wykorzystać metody getVendor() i getVersion(). to osiągnąć. W tym przykładzie szukamy czujnika grawitacji z listą Google LLC jako dostawcy, ma wersję 3. Jeśli tego czujnika nie ma w urządzeniu, staramy się używać przy użyciu akcelerometru.

Kotlin

private lateinit var sensorManager: SensorManager
private var mSensor: Sensor? = null

...

sensorManager = getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE) as SensorManager

if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GRAVITY) != null) {
    val gravSensors: List<Sensor> = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_GRAVITY)
    // Use the version 3 gravity sensor.
    mSensor = gravSensors.firstOrNull { it.vendor.contains("Google LLC") && it.version == 3 }
}
if (mSensor == null) {
    // Use the accelerometer.
    mSensor = if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER) != null) {
        sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER)
    } else {
        // Sorry, there are no accelerometers on your device.
        // You can't play this game.
        null
    }
}

Java

private SensorManager sensorManager;
private Sensor mSensor;

...

sensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
mSensor = null;

if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GRAVITY) != null){
    List<Sensor> gravSensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_GRAVITY);
    for(int i=0; i<gravSensors.size(); i++) {
        if ((gravSensors.get(i).getVendor().contains("Google LLC")) &&
           (gravSensors.get(i).getVersion() == 3)){
            // Use the version 3 gravity sensor.
            mSensor = gravSensors.get(i);
        }
    }
}
if (mSensor == null){
    // Use the accelerometer.
    if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER) != null){
        mSensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);
    } else{
        // Sorry, there are no accelerometers on your device.
        // You can't play this game.
    }
}

Inną przydatną metodą jest getMinDelay(), który zwraca minimalny przedział czasu (w mikrosekundach), którego czujnik może użyć do wykrywania danych. Dowolny czujnik , która zwraca wartość inną niż zero dla funkcji getMinDelay() metoda to strumieniowanie . Czujniki strumieniowania wykrywają dane w regularnych odstępach czasu i zostały wprowadzone w Androidzie 2.3 (interfejs API Poziom 9). Jeśli czujnik zwróci 0 przy wywołaniu metody getMinDelay(), oznacza to, że czujnik nie jest czujnikiem strumieniowania, ponieważ przekazuje dane tylko w przypadku zmiany wykrywanych przez nią parametrów.

Metoda getMinDelay() jest przydatna, ponieważ pozwala określasz maksymalną szybkość w którym czujnik może zbierać dane. Jeśli niektóre funkcje aplikacji wymagają dużej ilości danych ze współczynnikami pozyskiwania i czujnikami strumieniowania, możesz użyć tej metody, aby określić, czy spełnia te wymagania, a następnie włącz lub wyłącz odpowiednie funkcje aplikacji odpowiednio się zmienia.

Uwaga: maksymalna częstotliwość pozyskiwania danych przez czujnik nie jest zawsze z jakąś szybkością, z jaką platforma czujnika dostarcza dane z czujnika do aplikacji. Platforma czujnika przekazuje dane na podstawie zdarzeń z czujnika, a kilka czynników wpływa na aplikacja odbiera zdarzenia z czujnika. Więcej informacji znajdziesz w artykule Monitorowanie zdarzeń z czujnika.

Monitorowanie zdarzeń z czujnika

Aby monitorować nieprzetworzone dane z czujników, musisz wdrożyć dwie metody wywołania zwrotnego, które są udostępniane interfejs SensorEventListener: onAccuracyChanged() i onSensorChanged(). System Android wywołuje te metody, gdy:

Poniższy kod pokazuje, jak używać metody onSensorChanged() do monitorowania danych z czujnika światła. Ten przykład wyświetla nieprzetworzone dane z czujnika w TextView czyli zdefiniowaną w pliku main.xml jako sensor_data.

Kotlin

class SensorActivity : Activity(), SensorEventListener {
    private lateinit var sensorManager: SensorManager
    private var mLight: Sensor? = null

    public override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.main)

        sensorManager = getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE) as SensorManager
        mLight = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LIGHT)
    }

    override fun onAccuracyChanged(sensor: Sensor, accuracy: Int) {
        // Do something here if sensor accuracy changes.
    }

    override fun onSensorChanged(event: SensorEvent) {
        // The light sensor returns a single value.
        // Many sensors return 3 values, one for each axis.
        val lux = event.values[0]
        // Do something with this sensor value.
    }

    override fun onResume() {
        super.onResume()
        mLight?.also { light ->
            sensorManager.registerListener(this, light, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL)
        }
    }

    override fun onPause() {
        super.onPause()
        sensorManager.unregisterListener(this)
    }
}

Java

public class SensorActivity extends Activity implements SensorEventListener {
    private SensorManager sensorManager;
    private Sensor mLight;

    @Override
    public final void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);

        sensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
        mLight = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LIGHT);
    }

    @Override
    public final void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
        // Do something here if sensor accuracy changes.
    }

    @Override
    public final void onSensorChanged(SensorEvent event) {
        // The light sensor returns a single value.
        // Many sensors return 3 values, one for each axis.
        float lux = event.values[0];
        // Do something with this sensor value.
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        sensorManager.registerListener(this, mLight, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
    }

    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        sensorManager.unregisterListener(this);
    }
}

W tym przykładzie domyślne opóźnienie danych (SENSOR_DELAY_NORMAL) jest określane przy wywoływaniu metody registerListener(). Dane opóźnienie (lub częstotliwość próbkowania) określa odstęp czasu, po którym zdarzenia z czujnika są wysyłane do aplikacji. za pomocą metody wywołania zwrotnego onSensorChanged(). Domyślny opóźnienie danych jest odpowiednie do monitorowania typowa orientacja ekranu zmienia się z opóźnieniem 200 000 mikrosekund. Możesz też określić inne opóźnienia danych, takie jak SENSOR_DELAY_GAME (20 000 mikrosekund opóźnienie), SENSOR_DELAY_UI (opóźnienie 60 000 mikrosekund) lub SENSOR_DELAY_FASTEST (opóźnienie 0 mikrosekund). Od Androida 3.0 (API) poziomu 11) możesz też określić opóźnienie w postaci wartości bezwzględnej (w mikrosekundach).

Podane przez Ciebie opóźnienie jest tylko sugerowanym opóźnieniem. System Android i inne aplikacje co może zmienić to opóźnienie. Najlepiej podać największe opóźnienie, ponieważ system zwykle używa mniejszego opóźnienia niż podane przez Ciebie (tzn. jako najwolniejszej częstotliwości próbkowania, która w dalszym ciągu spełnia potrzeby Twojej aplikacji). Większe opóźnienie nakłada obciąża procesor i zużywa mniej energii.

Nie istnieje publiczna metoda pozwalająca określić szybkość, z jaką platforma czujnika wysyła dane zdarzenia z czujnika dla aplikacji; ale możesz użyć sygnatur czasowych powiązanych z każdym zdarzenia czujnika, aby obliczyć częstotliwość próbkowania dla kilku zdarzeń. Nie musisz zmieniać parametru częstotliwości próbkowania (opóźnienia). Jeśli z jakiegoś powodu musisz zmienić opóźnienie, wyrejestrować i ponownie zarejestrować detektor czujnika.

Warto też pamiętać, że w tym przykładzie użyto atrybutów onResume() i onPause() metoda wywołania zwrotnego do rejestrowania i wyrejestrowania zdarzenia czujnika słuchacz. Sprawdzoną metodą jest wyłączenie czujników, których nie potrzebujesz, zwłaszcza gdy aktywność jest wstrzymana. Jeśli tego nie zrobisz, bateria może wyczerpać się już w ciągu kilku godzin, ponieważ niektóre czujniki mają znaczne wymagania w zakresie zasilania i mogą szybko zużywać baterię. System nie wyłącza automatycznie czujników po wyłączeniu ekranu.

Obsługa różnych konfiguracji czujników

Android nie określa standardowej konfiguracji czujnika dla urządzeń, co oznacza, że producenci urządzeń mogą stosować w swoich urządzeniach dowolną konfigurację Urządzenia z systemem Android. Urządzenia mogą więc obejmować różne funkcje, w wielu różnych konfiguracjach. Jeśli Twoja aplikacja korzysta z określonego typu czujnika, musisz upewnić się, że w urządzeniu jest czujnik, który umożliwia prawidłowe działanie aplikacji.

Masz 2 sposoby sprawdzania, czy dany czujnik znajduje się w urządzeniu:

  • Wykrywanie czujników w czasie działania i włączanie lub wyłączanie odpowiednich funkcji aplikacji.
  • Aby kierować reklamy na urządzenia o określonych konfiguracjach czujników, użyj filtrów Google Play.

Każda z tych opcji została omówiona w kolejnych sekcjach.

Wykrywanie czujników w czasie działania

Jeśli Twoja aplikacja korzysta z określonego typu czujnika, ale nie zależy od niego, możesz użyć parametru platforma czujnika do wykrywania czujnika w czasie działania, a następnie wyłączania lub włączania funkcji aplikacji w razie potrzeby. Na przykład aplikacja do nawigacji może korzystać z czujnika temperatury, czujnik ciśnienia, czujnika GPS i czujnik pola geomagnetycznego do wyświetlania temperatury, barometryczne takie jak ciśnienie, położenie i położenie kompasu. Jeśli urządzenie nie ma czujnika ciśnienia, czujnika do wykrywania braku czujnika ciśnienia w czasie działania, a następnie wyłączania interfejsu aplikacji, w którym widać nacisk. Na przykład te kontrole kodu czy urządzenie jest wyposażone w czujnik ciśnienia:

Kotlin

private lateinit var sensorManager: SensorManager
...
sensorManager = getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE) as SensorManager

if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PRESSURE) != null) {
    // Success! There's a pressure sensor.
} else {
    // Failure! No pressure sensor.
}

Java

private SensorManager sensorManager;
...
sensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PRESSURE) != null){
    // Success! There's a pressure sensor.
} else {
    // Failure! No pressure sensor.
}

Używanie filtrów Google Play do kierowania reklam na określone konfiguracje czujników

Jeśli publikujesz aplikację w Google Play, możesz użyć atrybutu <uses-feature> w pliku manifestu, aby odfiltrować aplikację z urządzeń, które nie korzystają z tej funkcji zapewnić odpowiednią konfigurację czujnika dla swojej aplikacji. Element <uses-feature> ma kilka deskryptorów sprzętowych, które umożliwiają filtrowanie w zależności od obecności określonych czujników. Czujniki, które możesz wyświetlić, to: akcelerometr, barometr, kompas (pole geomagnetyczne), żyroskop, światło i bliskość. poniżej znajdziesz przykładowy wpis w pliku manifestu, który filtruje aplikacje bez akcelerometru:

<uses-feature android:name="android.hardware.sensor.accelerometer"
              android:required="true" />

Jeśli dodasz ten element i deskryptor do pliku manifestu aplikacji, użytkownicy zobaczą w Google Play tylko wtedy, gdy ich urządzenie jest wyposażone w akcelerometr.

Deskryptor należy ustawić na android:required="true" tylko wtedy, gdy aplikacja zależy całkowicie od konkretnego czujnika. Jeśli Twoja aplikacja używa czujnika do obsługi pewnych funkcji, ale nadal działa bez czujnika, wymień czujnik w <uses-feature> ale ustaw deskryptor na android:required="false". Dzięki temu będziesz mieć pewność, że nawet jeśli nie mają danego czujnika. To również sprawdzone metody zarządzania projektem, które pomagają śledzić funkcje używane w aplikacji. Pamiętaj, że jeśli Twoja aplikacja korzysta z konkretnego czujnika, ale działa bez niego, należy wykryć czujnik w czasie działania i wyłączyć lub włączyć funkcje aplikacji jako odpowiednie.

System współrzędnych czujnika

Ogólnie rzecz biorąc, do wyrażenia wartości danych szkielet czujnika wykorzystuje standardowy 3-osiowy układ współrzędnych. W przypadku większości czujników układ współrzędnych jest definiowany w odniesieniu do ekranu urządzenia, gdy urządzenie jest w domyślnej orientacji (zobacz ilustrację 1). Gdy urządzenie jest trzymane w domyślnej orientacji, Oś X jest pozioma i wskazuje po prawej stronie, oś Y jest pionowa i jest skierowana w górę, a oś Z w kierunku zewnętrznym. W tym systemie współrzędne za ekranem mają ujemne wartości Z. Z tego układu współrzędnych korzystają następujące czujniki:

Rysunek 1. System współrzędnych (w odniesieniu do urządzenia), którego używa czujnik API.

Najważniejszym aspektem tego układu współrzędnych jest to, że osie nie są zamieniane po zmianie orientacji ekranu urządzenia – czyli w układzie współrzędnych czujnika. nigdy nie zmienia się wraz z poruszeniem urządzenia. Takie działanie jest takie samo jak w przypadku trybu OpenGL. układ współrzędnych.

Należy też zrozumieć, że aplikacja nie może zakładać, że urządzenie (domyślna) jest pionowa. Na wielu tabletach naturalna orientacja to pozioma. oraz układ współrzędnych czujnika zawsze opiera się na naturalnej orientacji urządzenia.

Wreszcie, jeśli aplikacja dopasowuje dane z czujnika do wyświetlacza, musisz użyć getRotation(), aby określić obrót ekranu, a następnie użyj Metoda remapCoordinateSystem() do mapowania współrzędne czujnika do współrzędnych ekranu. Jest to konieczne, nawet jeśli w pliku manifestu określono, że w orientacji pionowej.

Uwaga: niektóre czujniki i metody wykorzystują układ współrzędnych względem układu odniesienia na świecie (a nie układu odniesienia urządzenia). Te czujniki i metody zwracają dane, które reprezentują ruch lub położenie urządzenia względem Ziemię. Aby uzyskać więcej informacji, zapoznaj się z metodami getOrientation() i getRotationMatrix(), Orientacja Czujnik i Wektor obrotu Czujnik.

Ograniczenie szybkości czujnika

Aby chronić potencjalnie poufne informacje o użytkownikach, jeśli Twoja aplikacja jest kierowana w Androidzie 12 (poziom interfejsu API 31) lub nowszym system ogranicza odświeżanie. szybkości transmisji danych z określonych czujników ruchu i pozycji. Te dane obejmuje wartości zarejestrowane przez funkcję akcelerometr, żyroskop, pole geomagnetyczne .

Limit częstotliwości odświeżania zależy od sposobu uzyskania dostępu do danych z czujnika:

Jeśli aplikacja ma szybciej gromadzić dane z czujnika ruchu, musisz: zadeklaruj HIGH_SAMPLING_RATE_SENSORS jak widać poniżej. W przeciwnym razie, jeśli aplikacja aby zbierać dane z czujników ruchu z większą szybkością bez deklarowania tego uprawnienia, występuje SecurityException.

AndroidManifest.xml

<manifest ...>
    <uses-permission android:name="android.permission.HIGH_SAMPLING_RATE_SENSORS"/>
    <application ...>
        ...
    </application>
</manifest>

Sprawdzone metody dostępu do czujników i ich używania

Podczas projektowania implementacji czujnika przestrzegaj wytycznych opisanych w w tej sekcji. Te wytyczne są zalecanymi sprawdzonymi metodami dla każdego, kto korzysta z czujnika do uzyskiwania dostępu do czujników i pozyskiwania z nich danych.

Zbieraj dane z czujników tylko na pierwszym planie

Na urządzeniach z Androidem 9 (poziom interfejsu API 28) lub nowszym aplikacje działające mają następujące ograniczenia:

  • Czujniki, które używają ciągły np. akcelerometry i żyroskopy, zdarzeń.
  • Czujniki, które używają w zmianie lub one-shot tryby raportowania nie odbierają zdarzeń.

Ze względu na te ograniczenia najlepiej jest wykrywać zdarzenia z czujnika zarówno wtedy, gdy aplikacja jest na pierwszym planie lub w ramach usługę działającą na pierwszym planie.

Wyrejestruj detektory czujników

Pamiętaj, aby wyrejestrować detektor czujnika, gdy przestaniesz go używać o przerwach w działaniu. Jeśli detektor czujnika jest zarejestrowany, a jego aktywność jest wstrzymana, czujnik kontynuuj pobieranie danych i korzystanie z zasobów baterii, chyba że wyrejestrujesz czujnik. Poniżej kod pokazuje, jak użyć metody onPause() do wyrejestrowania odbiornika:

Kotlin

private lateinit var sensorManager: SensorManager
...
override fun onPause() {
    super.onPause()
    sensorManager.unregisterListener(this)
}

Java

private SensorManager sensorManager;
...
@Override
protected void onPause() {
    super.onPause();
    sensorManager.unregisterListener(this);
}

Więcej informacji: unregisterListener(SensorEventListener).

Testowanie za pomocą emulatora Androida

Emulator Androida zawiera zestaw elementów sterujących czujnikami wirtualnymi, które pozwalają na do testowania czujników, takich jak akcelerometr, temperatura otoczenia, magnetometr, bliskości, światła i innych obiektów.

Emulator używa połączenia z urządzeniem z Androidem, na którym działa SdkControllerSensor . Pamiętaj, że ta aplikacja jest dostępna tylko na urządzeniach z Androidem 4.0 (interfejs API poziomu 14) lub wyższym. (Jeśli na urządzeniu jest Android 4.0, Wersja 2 została zainstalowana). Aplikacja SdkControllerSensor monitoruje zmiany w czujników urządzenia i przesyła je do emulatora. Ten emulator jest przekształcona na podstawie nowych wartości otrzymywanych z czujników na Twoim urządzeniu.

Kod źródłowy aplikacji SdkControllerSensor możesz wyświetlić w ta lokalizacja:

$ your-android-sdk-directory/tools/apps/SdkController

Aby przenieść dane między urządzeniem a emulatorem, wykonaj te czynności: kroki:

  1. Sprawdź, czy USB jest włączone debugowanie na urządzeniu.
  2. Podłącz urządzenie do maszyny wirtualnej za pomocą kabla USB.
  3. Na urządzeniu uruchom aplikację SdkControllerSensor.
  4. W aplikacji wybierz czujniki, które chcesz emulować.
  5. Uruchom to polecenie adb:

  6. $ adb forward tcp:1968 tcp:1968
    
  7. Uruchom emulator. Możesz teraz zastosować przekształcenia do funkcji za pomocą emulatora.

Uwaga: jeśli ruchy wykonywane przez Ciebie urządzenie fizyczne nie zmienia emulatora, spróbuj uruchomić adb z kroku 5.

Więcej informacji znajdziesz w artykule Android Przewodnik po emulatorach.

Nie blokuj metody onSensorChanged()

Dane z czujników mogą zmieniać się z dużą szybkością, co oznacza, że system może dość często wywoływać metodę onSensorChanged(SensorEvent). Zgodnie ze sprawdzoną metodą powinien robić jak najwięcej w ramach metody onSensorChanged(SensorEvent), aby jej nie blokować. Jeśli filtrowanie lub redukcji danych z czujnika wymaga wykonania jakichkolwiek czynności, które działają poza metodą onSensorChanged(SensorEvent).

Unikaj używania wycofanych metod lub typów czujników

Kilka metod i stałych zostało wycofanych. Przede wszystkim pamiętaj, że TYPE_ORIENTATION Typ czujnika został wycofany. Aby uzyskać dane orientacji, użyj metody getOrientation(). Podobnie Typ czujnika TYPE_TEMPERATURE został wycofany. Należy użyć w urządzeniach jest natomiast typ czujnika TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE. z Androidem 4.0.

Sprawdź czujniki, zanim ich użyjesz

Przed podjęciem próby pozyskania danych z urządzenia zawsze sprawdź, czy znajduje się w nim czujnik. Przeciwwskazania zakładamy, że czujnik istnieje tylko dlatego, że jest często używany. Producenci urządzeń to nie muszą dostarczać żadnych konkretnych czujników w urządzeniach.

Starannie wybieraj opóźnienia z czujnika

Gdy rejestrujesz czujnik za pomocą metody registerListener(), wybierz częstotliwość przesyłania, która Ci odpowiada do danej aplikacji lub przypadku użycia. Czujniki dostarczają dane w bardzo dużych ilościach. Umożliwianie systemowi wysyłania dodatkowe dane, których nie potrzebujesz, zużywają zasoby systemu i zużywają baterię.