Android 传感器开发

现在的智能手机都配备了各种各样的传感器，本文将介绍Android SDK提供的传感器开发接口，并通过简单实例展示如何使用这些接口。

Andriod SDK传感器相关类

android SDK提供的与传感器相关的类有(位于android.hardware包)：

Sensor： 表示传感器的类，它保存有传感器名称，厂商，版本，精确度等信息；

SensorEvent：表示传感器事件，它可以保存传感器的值，传感器类型，时间戳等信息；

SensorEventListener：用于接收传感器来自SensorManager的通知，当传感器发生变化时，它包含两个回调函数。

SensorManager：SensorManager让你可以访问设备（手机）的全部传感器。lets you access the device's sensors.
可通过以android.content.Context.SENSOR_SERVICE为参数调用Context.getSystemService()获取一个该类的实例。
注意：应当始终保证在不需要使用传感器的时候禁用传感器，特别是当你的activity暂停的时候。没有这样做将会导致电池只能使用很少几个小时。记住，系统不会在屏幕关闭的时候自动禁用传感器。

SensorListener：已废除，不再介绍。

SensorEvent API 定义的坐标系统

Android的SensorEvent API定义的坐标系统是：X轴水平向右，Y轴垂直向上，Z轴沿屏幕向外。在这个坐标系统里，屏幕后面的Z值为负。如下图所示：

下面介绍Android Sensor相关API如何使用。

Demo

来自doc的demo

SensorManager的doc里给出了一个简单的demo：

 public class SensorActivity extends Activity, implements SensorEventListener {
     private final SensorManager mSensorManager;
     private final Sensor mAccelerometer;

     public SensorActivity() {
         mSensorManager = (SensorManager)getSystemService(SENSOR_SERVICE);
         mAccelerometer = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);
     }

     protected void onResume() {
         super.onResume();
         mSensorManager.registerListener(this, mAccelerometer, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
     }

     protected void onPause() {
         super.onPause();
         mSensorManager.unregisterListener(this);
     }

     public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
     }

     public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
     }
 }

这个demo虽短，但已经给出了一个传感器开发的基本框架，并且在Activity暂停的时禁用了对应的传感器（按照官方的说法可以省电）。

另一个demo——SensorTest

下面是一个传感器测试demo，可以测试你android手机支持那些传感器，并能实时显示传感器的值。

布局文件如下：

<RelativeLayout 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:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
    tools:context="com.example.sensortest.MainActivity" >

    <Button
        android:id="@+id/btnNext"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Next" />

    <Button
        android:id="@+id/btnPause"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignBaseline="@+id/btnNext"
        android:layout_alignBottom="@+id/btnNext"
        android:layout_toRightOf="@+id/btnNext"
        android:text="Pause" />

    <TextView
        android:id="@+id/txtInfo"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignLeft="@+id/btnNext"
        android:layout_below="@+id/btnNext"
        android:layout_marginLeft="15dp"
        android:layout_marginTop="18dp"
        android:text="Sensor Informations" />

    <TextView
        android:id="@+id/txtDetails"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignLeft="@+id/txtInfo"
        android:layout_below="@+id/txtInfo"
        android:layout_marginTop="14dp"
        android:text="Sensor Values" />

</RelativeLayout>

Activity代码如下：

package com.example.sensortest;

import java.util.List;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

import android.app.Activity;
import android.hardware.Sensor;
import android.hardware.SensorEvent;
import android.hardware.SensorEventListener;
import android.hardware.SensorManager;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.Menu;
import android.view.MenuItem;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends Activity {
    private final String TAG = "SensorTest";

    SensorManager sensorManager;
    SensorEventListener listener;

    List<Sensor> allSensors;
    volatile int currentIndex = -1; // Next按钮每按一次加一

    Button btnNext;
    Button btnPause;

    TextView txtInfo;
    TextView txtValues;

    AtomicInteger showDetail = new AtomicInteger(1);

    private void init() {
        sensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
        allSensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);
        initViews();
        initSensorsListener();
    }

    private void initViews() {
        btnNext = (Button) findViewById(R.id.btnNext);
        btnPause = (Button) findViewById(R.id.btnPause);

        txtInfo = (TextView) findViewById(R.id.txtInfo);
        txtValues = (TextView) findViewById(R.id.txtDetails);

        btnNext.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                currentIndex = (currentIndex + 1) % allSensors.size();
                Sensor sensor = allSensors.get(currentIndex);
                int type = sensor.getType();
                txtInfo.setText(String.format("%d: %s, %s", currentIndex + 1,
                        sensorTypeToString(sensor.getType()), sensor.toString()));
                Log.d(TAG,
                        String.format("%d: %s, %s", currentIndex + 1,
                                sensorTypeToString(sensor.getType()),
                                sensor.toString()));
            }
        });

        btnPause.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                showDetail.incrementAndGet();
                Log.d(TAG, "showDetails: " + showDetail + ", idx: "
                        + currentIndex);
                if (showDetail.get() % 2 == 1) {
                    btnPause.setText("Pause");
                } else {
                    btnPause.setText("Start");
                }
            }
        });
    }

    private void initSensorsListener() {
        if (allSensors.size() > 0) {
            listener = new SensorEventListener() {
                long lastTime = System.currentTimeMillis();
                long time;

                @Override
                public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
                    time = System.currentTimeMillis();
                    if (showDetail.get() % 2 == 1) {
                        Sensor sensor = event.sensor;
                        if (currentIndex >= 0
                                && sensor.getType() == allSensors.get(
                                        currentIndex).getType()) {
                            // 只显示currentIndex对应的Sensor数据
                            StringBuffer str = new StringBuffer();
                            // for (int i=0; i<event.values.length; i++) {
                            // float value = event.values[i];
                            for (float value : event.values) {
                                str.append(value + "\n");
                            }
                            txtValues.setText(str);

                            if (time - lastTime > 1000) { // true ||

                                Log.d(TAG,
                                        "type: "
                                                + sensorTypeToString(event.sensor
                                                        .getType())
                                                + ", values: " + str.toString()
                                                + ", time: " + time);

                            }
                        }
                    }
                    lastTime = time;
                }

                @Override
                public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
                    Log.d(TAG, "onAccuracyChanged sensor: " + sensor
                            + ", accracy: " + accuracy);
                }
            };

            for (Sensor sensor : allSensors) {
                sensorManager.registerListener(listener, sensor,
                        SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
            }
        }
    }

    String sensorTypeToString(int type) {
        String res = null;
        switch (type) {
        case Sensor.TYPE_ACCELEROMETER:
            res = "ACCELEROMETER";
            break;
        case Sensor.TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE:
            res = "AMBIENT_TEMPERATURE";
            break;
        case Sensor.TYPE_GAME_ROTATION_VECTOR:
            res = "GAME_ROTATION_VECTOR";
            break;
        case Sensor.TYPE_GEOMAGNETIC_ROTATION_VECTOR:
            res = "GEOMAGNETIC_ROTATION_VECTOR";
            break;
        case Sensor.TYPE_GRAVITY:
            res = "GRAVITY";
            break;
        case Sensor.TYPE_GYROSCOPE:
            res = "GYROSCOPE";
            break;
        case Sensor.TYPE_GYROSCOPE_UNCALIBRATED:
            res = "GYROSCOPE_UNCALIBRATED";
            break;
        case Sensor.TYPE_HEART_RATE:
            res = "HEART_RATE";
            break;
        case Sensor.TYPE_LIGHT:
            res = "LIGHT";
            break;
        case Sensor.TYPE_LINEAR_ACCELERATION:
            res = "LINEAR_ACCELERATION";
            break;
        case Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD:
            res = "MAGNETIC_FIELD";
            break;
        case Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD_UNCALIBRATED:
            res = "MAGNETIC_FIELD_UNCALIBRATED";
            break;
        case Sensor.TYPE_ORIENTATION:
            res = "ORIENTATION";
            break;
        case Sensor.TYPE_PRESSURE:
            res = "PRESSURE";
            break;
        case Sensor.TYPE_PROXIMITY:
            res = "PROXIMITY";
            break;
        case Sensor.TYPE_RELATIVE_HUMIDITY:
            res = "HUMIDITY";
            break;
        case Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR:
            res = "ROTATION_VECTOR";
            break;
        default:
            res = "UNKNOW";
            break;
        }
        return res;
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        init();
    }

    protected void onResume() {
        super.onResume();
        for (Sensor sensor : allSensors) {
            sensorManager.registerListener(listener, sensor,
                    SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
        }
    }

    protected void onPause() {
        super.onPause();
        for (Sensor sensor : allSensors) {
            sensorManager.unregisterListener(listener, sensor);
        }
    }
}

实际运行效果图如下：