今天我們開始進入講解android中的一些高級主題的用法,比如傳感器、GPS、NFC、語音和人臉識別等。
這次來對傳感器的一個簡單介紹:
Android平臺支持三大類的傳感器:
位移傳感器
這些傳感器測量沿三個軸線測量加速度和旋轉。這類包含加速度,重力傳感器,陀螺儀,和矢量傳感器。
環(huán)境傳感器
這些傳感器測量各種環(huán)境參數,例如周圍的空氣溫度和壓力,光線,和濕度。這類包含氣壓,光線,和溫度傳感器。
位置傳感器
這些傳感器測量設備的物理位置。這類包含方向和磁力傳感器。
這些傳感器的一些是基于硬件的,一些是基于軟件的?;谟布膫鞲衅魇莾惹兜绞謾C或者平板中的物理元件,它們通過直接測量指定的環(huán)境屬性來得到它們的數據,例如加速度,磁場強度,或者角度變化。基于軟件的傳感器不是物理設備,盡管它們模仿基于硬件的傳感器?;谲浖?傳感器從一個或更多基于硬件的傳感器獲取它們的數據,并且有時候被稱為虛擬傳感器或者合成傳感器。線性加速度傳感器和重力傳感器是基于軟件傳感器的例子。
很少Android設備有所有類型的傳感器。例如,大部分手機和平板有一個加速計和磁場計,但是很少的設備擁有氣壓或者溫度傳感器。并且,一個設備可以擁有一個類型不止一個的傳感器。例如,設備能有兩個重力傳感器,每個有不同的范圍。
需要指出的是,傳感器的坐標系統與屏幕坐標系統不同,傳感器坐標系統的X軸沿屏幕向右;Y軸則沿屏幕向上,Z軸在垂直屏幕向上。
我們依次看看幾種傳感器:
1 加速度傳感器
加速度傳感器又叫G-sensor,返回x、y、z三軸的加速度數值。
該數值包含地心引力的影響,單位是m/s^2。
將手機平放在桌面上,x軸默認為0,y軸默認0,z軸默認9.81。
將手機朝下放在桌面上,z軸為-9.81。
將手機向左傾斜,x軸為正值。
將手機向右傾斜,x軸為負值。
將手機向上傾斜,y軸為負值。
將手機向下傾斜,y軸為正值。
2 磁力傳感器
磁力傳感器簡稱為M-sensor,返回x、y、z三軸的環(huán)境磁場數據。
該數值的單位是微特斯拉(micro-Tesla),用uT表示。
單位也可以是高斯(Gauss),1Tesla=10000Gauss。
硬件上一般沒有獨立的磁力傳感器,磁力數據由電子羅盤傳感器提供(E-compass)。
電子羅盤傳感器同時提供下文的方向傳感器數據。
3 方向傳感器
方向傳感器簡稱為O-sensor,返回三軸的角度數據,方向數據的單位是角度。
為了得到精確的角度數據,E-compass需要獲取G-sensor的數據,
經過計算生產O-sensor數據,否則只能獲取水平方向的角度。
方向傳感器提供三個數據,分別為azimuth、pitch和roll。
azimuth:方位,以z軸為軸,返回水平時磁北極和Y軸的夾角,范圍為0°至360°。
0°=北,90°=東,180°=南,270°=西。
pitch:x軸和水平面的夾角,范圍為-180°至180°。
當z軸向y軸轉動時,角度為正值。
roll:y軸和水平面的夾角,由于歷史原因,范圍為-90°至90°。
當x軸向z軸移動時,角度為正值。
4 陀螺儀傳感器
陀螺儀傳感器叫做Gyro-sensor,返回x、y、z三軸的角加速度數據。
角加速度的單位是radians/second。
根據Nexus S手機實測:
水平逆時針旋轉,Z軸為正。
水平逆時針旋轉,z軸為負。
向左旋轉,y軸為負。
向右旋轉,y軸為正。
向上旋轉,x軸為負。
向下旋轉,x軸為正。
5 光線感應傳感器
光線感應傳感器檢測實時的光線強度,光強單位是lux,其物理意義是照射到單位面積上的光通量。
光線感應傳感器主要用于Android系統的LCD自動亮度功能。
可以根據采樣到的光強數值實時調整LCD的亮度。
6 壓力傳感器
壓力傳感器返回當前的壓強,單位是百帕斯卡hectopascal(hPa)。
7 溫度傳感器
溫度傳感器返回當前的溫度。
8 距離傳感器
距離傳感器檢測物體與手機的距離,單位是厘米。
一些距離傳感器只能返回遠和近兩個狀態(tài),
因此,距離傳感器將最大距離返回遠狀態(tài),小于最大距離返回近狀態(tài)。
距離傳感器可用于接聽電話時自動關閉LCD屏幕以節(jié)省電量。
一些芯片集成了距離傳感器和光線傳感器兩者功能。
下面三個傳感器做個比較:
重力傳感器
重力傳感器簡稱GV-sensor,輸出重力數據。
在地球上,重力數值為9.8,單位是m/s^2。
坐標系統與加速度傳感器相同。
當設備復位時,重力傳感器的輸出與加速度傳感器相同。
線性加速度傳感器
線性加速度傳感器簡稱LA-sensor。
線性加速度傳感器是加速度傳感器減去重力影響獲取的數據。
單位是m/s^2,坐標系統與加速度傳感器相同。
加速度傳感器、重力傳感器和線性加速度傳感器的計算公式如下:
加速度 = 重力 + 線性加速度
旋轉矢量傳感器
旋轉矢量傳感器簡稱RV-sensor。
旋轉矢量代表設備的方向,是一個將坐標軸和角度混合計算得到的數據。
RV-sensor輸出三個數據:
x*sin(theta/2)
y*sin(theta/2)
z*sin(theta/2)
sin(theta/2)是RV的數量級。
RV的方向與軸旋轉的方向相同。
RV的三個數值,與cos(theta/2)組成一個四元組。
RV的數據沒有單位,使用的坐標系與加速度相同。
傳感器框架:
你能訪問這些傳感器,是通過使用Android傳感器框架獲取原始數據。Android傳感器框架式android.hardware包的一部分,包含下面的類和接口:
SensorManager
你能使用這個類來創(chuàng)建一個傳感器服務的實例。這個類提供了各種方法類訪問和列舉傳感器,注冊和注銷傳感器事件監(jiān)聽,并獲取相應的信息。這個類也提供了幾個傳感器的常量,用戶報告?zhèn)鞲衅鞯木_度,設置數據獲取速率,和校準傳感器。
Sensor
你能使用這個類來創(chuàng)建一個指定傳感器的實例。這個類提供了各種方法讓你確定傳感器的功能。
SensorEvent
它提供了關于傳感器事件的信息。一個傳感器事件包含以下信息:原始傳感器數據,這類傳感器產生的事件,數據的準確性,和事件的時間戳。
SensorEventListener
你能使用這個接口來創(chuàng)建兩個回調方法,當傳感器的值改變或者當傳感器的精度改變的時候,它接受通知(傳感器事件)。
傳感器的值改變
在這種情況下系統調用onSensorChanged()方法,向你提供了一個SensorEvent對象,一個SensorEvent對象包含關于新的傳感器數據的信息,包括:數據的精度,傳感器產生的數據,數據產生的時間戳,和傳感器記錄的新的數據。
傳感器精度的變化
在 這種情況下系統調用onAccuracyChanged()方法,向你提供改變了新的傳感器精度的Sensor對象引用。精度通過四個狀態(tài)常量代 表:SENSOR_STATUS_ACCURACY_LOW,SENSOR_STATUS_ACCURACY_MEDIUM,SENSOR_STATUS_ACCURACY_HIGH, 或者SENSOR_STATUS_UNRELIABLE。
使用傳感器的步驟如下:
①調用Context的getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE)方法獲取SensorManager對象。
?、谡{用SensorManager的getDefaultSensor(int type)方法來獲取指定類型的傳感器。
從傳感器管理器中獲取其中某個或者某些傳感器的方法有如下三種:
第一種:獲取某種傳感器的默認傳感器
Sensor defaultGyroscope = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GYROSCOPE);
第二種:獲取某種傳感器的列表
List《Sensor》 pressureSensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_PRESSURE);
第三種:獲取所有傳感器的列表,我們這個例子就用的第三種
List《Sensor》 allSensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);
③一般在Activity的onResume()方法中調用SensorManager的registerListener()為指定傳感器注冊監(jiān)聽器即可。程序可以通過實現監(jiān)聽器即可獲取傳感器傳回來的數據。
SersorManager提供的注冊傳感器的方法為registerListener(SensorListener listener, Sensor sensor, int rate)該方法中三個參數說明如下:
listener:監(jiān)聽傳感器事件的監(jiān)聽器
sensor:傳感器對象
rate:指定獲取傳感器數據的頻率
rate可以獲取傳感器數據的頻率,支持如下幾個頻率值:
SENSOR_DELAY_FASTEST:最快,延遲最小。
SENSOR_DELAY_GAME:適合游戲的頻率。
SENSOR_DELAY_NORMAL:正常頻率
SENSOR_DELAY_UI:適合普通用戶界面的頻率。
那就來舉個例子來測試下:
這個例子就是顯示下手機上支持的傳感器及傳感器的一些信息并測試幾個常用傳感器
效果:
核心代碼:
activity_main.xml
《LinearLayout xmlns:android=“http://schemas.android.com/apk/res/android”
xmlns:tools=“http://schemas.android.com/tools”
android:layout_width=“match_parent”
android:layout_height=“match_parent”
android:orientation=“vertical”
tools:context=“com.example.fenxichuanganqi.MainActivity” 》
《TextView
android:id=“@+id/tv”
android:layout_width=“wrap_content”
android:layout_height=“wrap_content” /》
《TextView
android:layout_width=“wrap_content”
android:layout_height=“wrap_content”
android:text=“方向傳感器:”
android:textColor=“#ff0000” /》
《TextView
android:id=“@+id/tv_direction”
android:layout_width=“wrap_content”
android:layout_height=“wrap_content” /》
《TextView
android:layout_width=“wrap_content”
android:layout_height=“wrap_content”
android:text=“線性傳感器:”
android:textColor=“#ff0000” /》
《TextView
android:id=“@+id/tv_xianxing”
android:layout_width=“wrap_content”
android:layout_height=“wrap_content” /》
《TextView
android:layout_width=“wrap_content”
android:layout_height=“wrap_content”
android:text=“加速度傳感器:”
android:textColor=“#ff0000” /》
《TextView
android:id=“@+id/tv_jiasudu”
android:layout_width=“wrap_content”
android:layout_height=“wrap_content” /》
《TextView
android:layout_width=“wrap_content”
android:layout_height=“wrap_content”
android:text=“光強傳感器:”
android:textColor=“#ff0000” /》
《TextView
android:id=“@+id/tv_guangqiang”
android:layout_width=“wrap_content”
android:layout_height=“wrap_content” /》
《TextView
android:layout_width=“wrap_content”
android:layout_height=“wrap_content”
android:text=“距離傳感器:”
android:textColor=“#ff0000” /》
《TextView
android:id=“@+id/tv_juli”
android:layout_width=“wrap_content”
android:layout_height=“wrap_content” /》
《/LinearLayout》
MainActivity.java
public class MainActivity extends Activity implements SensorEventListener{
private TextView tv;
private TextView tv_direction;
private TextView tv_xianxing;
private TextView tv_jiasudu;
private TextView tv_guangqiang;
private TextView tv_juli;
private SensorManager sensorManager;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
//1.獲取SensorManager服務
sensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
tv = (TextView) findViewById(R.id.tv);
tv_direction = (TextView) findViewById(R.id.tv_direction);
tv_xianxing = (TextView) findViewById(R.id.tv_xianxing);
tv_jiasudu = (TextView) findViewById(R.id.tv_jiasudu);
tv_guangqiang = (TextView) findViewById(R.id.tv_guangqiang);
tv_juli = (TextView) findViewById(R.id.tv_juli);
//獲取手機上支持的傳感器
List《Sensor》 list = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);
tv.append(“手機上有” + list.size() + “個傳感器” + “\n”);
for (Sensor sensor : list) {
String msg = “名字:” + sensor.getName() + “,版本:” + sensor.getVersion()
+“,供應商:” + sensor.getVendor() + “,類型:” + sensor.getType();
tv.append(msg + “\n”);
}
}
@Override
protected void onResume() {
//23.獲得相應傳感器并注冊監(jiān)聽器
//第三個參數表示精度
sensorManager.registerListener(this,
sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION),
sensorManager.SENSOR_DELAY_UI);
sensorManager.registerListener(this,
sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LINEAR_ACCELERATION),
sensorManager.SENSOR_DELAY_UI);
sensorManager.registerListener(this,
sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER),
sensorManager.SENSOR_DELAY_UI);
sensorManager.registerListener(this,
sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LIGHT),
sensorManager.SENSOR_DELAY_UI);
sensorManager.registerListener(this,
sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PROXIMITY),
sensorManager.SENSOR_DELAY_UI);
super.onResume();
}
@Override
protected void onStop() {
//4.解除綁定
sensorManager.unregisterListener(this);
super.onStop();
}
@Override
public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
//傳感器數據變化,在該方法中我們可以獲取傳感器變化的值
switch (event.sensor.getType()) {
case Sensor.TYPE_ORIENTATION:
float z = event.values[0];
float x = event.values[1];
float y = event.values[2];
tv_direction.setText(“z軸的方向:” + z + “\n”
+ “x軸的方向:” + x + “\n”
+ “y軸的方向:” + y + “\n”);
break;
case Sensor.TYPE_LINEAR_ACCELERATION:
float x1 = event.values[0];
float y1 = event.values[1];
float z1 = event.values[2];
tv_xianxing.setText(“x軸的加速度:” + x1 + “\n”
+ “y軸的加速度:” + y1 + “\n”
+ “z軸的加速度:” + z1 + “\n”);
break;
case Sensor.TYPE_ACCELEROMETER:
float x2 = event.values[0];
float y2 = event.values[1];
float z2 = event.values[2];
tv_jiasudu.setText(“x軸的加速度:” + x2 + “\n”
+ “y軸的加速度:” + y2 + “\n”
+ “z軸的加速度:” + z2 + “\n”);
break;
case Sensor.TYPE_LIGHT:
float light = event.values[0];
tv_guangqiang.setText(“光強:” + light);
break;
case Sensor.TYPE_PROXIMITY:
float distanse = event.values[0];
tv_juli.setText(“距離傳感器:” + distanse);
break;
default:
break;
}
}
@Override
public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
//傳感器精度的變化
}
}
這個傳感器的介紹就這些,大家應該都看得懂。趕緊拿出自己的手機來試試吧。