Android 4.4后仿华为手机实现计步的效果

在市面上浏览过众多的计步软件，可惜没有开源的代码，而github上的几个开源的计步代码，要么就是记得不准，要么就是功能不完善，不稳定，于是决心自己写一个，分享给大家使用，希望大家一起来完善。
！！！：应小伙伴需求，2017年准备开始研究跑步计步功能，敬请期待，欢迎关注。

首先看一下MainActivity：
在onCreate方法中初始化Handler，onStart方法中开启服务，以备退到后台，再到前台，会触发onStart方法，以此来开启service。

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  super.onCreate(savedInstanceState);  setContentView(R.layout.activity_main); init();
}
private void init() {   text_step = (TextView) findViewById(R.id.text_step);   delayHandler = new Handler(this);
}
@Override
protected void onStart() {   super.onStart();    setupService();
}
private void setupService() {   Intent intent = new Intent(this, StepService.class);  bindService(intent, conn, Context.BIND_AUTO_CREATE);  startService(intent);
}

以bind形式开启service，故有ServiceConnection接收回调。

ServiceConnection conn = new ServiceConnection() { @Override   public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { try {        messenger = new Messenger(service);       Message msg = Message.obtain(null, Constant.MSG_FROM_CLIENT);     msg.replyTo = mGetReplyMessenger;      messenger.send(msg);     } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace();      }  }@Override  public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {   }};

接收从服务端回调的步数：

private static class MessenerHandler extends Handler { @Override    public void handleMessage(Message msg) {   switch (msg.what) {         case Constant.MSG_FROM_CLIENT:          try {         Messenger messenger = msg.replyTo;      Message replyMsg = Message.obtain(null, Constant.MSG_FROM_SERVER);    Bundle bundle = new Bundle();           bundle.putInt("step", StepDcretor.CURRENT_SETP);           replyMsg.setData(bundle);            messenger.send(replyMsg);          } catch (RemoteException e) {      e.printStackTrace();              }         break;       default:      super.handleMessage(msg);    }   }}

接下来分析开启的StepService：
同理，在StepService中也有一个Handler，负责与MainActivity进行通讯。

private static class MessenerHandler extends Handler { @Override    public void handleMessage(Message msg) {switch (msg.what) {case Constant.MSG_FROM_CLIENT:                try { Messenger messenger = msg.replyTo;      Message replyMsg = Message.obtain(null, Constant.MSG_FROM_SERVER);    Bundle bundle = new Bundle();       bundle.putInt("step", StepDcretor.CURRENT_SETP);         replyMsg.setData(bundle);        messenger.send(replyMsg);         } catch (RemoteException e) {  e.printStackTrace();     }             break;          default:        super.handleMessage(msg);   }   }}

StepService中的onCreate方法注册关屏、开屏等广播。开启一个线程，执行计步逻辑。
同时开启一个计时器，30s往数据库中写入一次数据。

@Override
public void onCreate() {super.onCreate(); initBroadcastReceiver();  new Thread(new Runnable() { public void run() {startStepDetector();     }    }).start();   startTimeCount();
}
在注册的广播中，会根据用户是在前台还是后台，对存储时间也是有改变的。<code>
private void initBroadcastReceiver() {
final IntentFilter filter = new IntentFilter();    // 屏幕灭屏广播
filter.addAction(Intent.ACTION_SCREEN_OFF);    //日期修改
filter.addAction(Intent.ACTION_TIME_CHANGED);    //关机广播
filter.addAction(Intent.ACTION_SHUTDOWN);    // 屏幕亮屏广播
filter.addAction(Intent.ACTION_SCREEN_ON);    // 屏幕解锁广播
filter.addAction(Intent.ACTION_USER_PRESENT);    // 当长按电源键弹出“关机”对话或者锁屏时系统会发出这个广播
// example：有时候会用到系统对话框，权限可能很高，会覆盖在锁屏界面或者“关机”对话框之上，
// 所以监听这个广播，当收到时就隐藏自己的对话，如点击pad右下角部分弹出的对话框
filter.addAction(Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS);mBatInfoReceiver = new BroadcastReceiver() {@Override       public void onReceive(final Context context, final Intent intent) { String action = intent.getAction();        if (Intent.ACTION_SCREEN_ON.equals(action)) {            Log.v(TAG, "screen on");       } else if (Intent.ACTION_SCREEN_OFF.equals(action)) {Log.v(TAG, "screen off");     //改为60秒一存储              duration = 60000;        } else if (Intent.ACTION_USER_PRESENT.equals(action)) { Log.v(TAG, "screen unlock");          save();             //改为30秒一存储            duration = 30000;        } else if (Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS.equals(intent.getAction())) { Log.v(TAG, " receive Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS");    //保存一次              save();         } else if (Intent.ACTION_SHUTDOWN.equals(intent.getAction())) {    Log.v(TAG, " receive ACTION_SHUTDOWN");            save();       } else if (Intent.ACTION_TIME_CHANGED.equals(intent.getAction())) {    Log.v(TAG, " receive ACTION_TIME_CHANGED");      initTodayData();           clearStepData();           }      }   };   registerReceiver(mBatInfoReceiver, filter);
}

在onStartComand中，从数据库中初始化今日步数，并更新通知栏。

@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) { CURRENTDATE = getTodayDate();initTodayData(CURRENTDATE);updateNotification("今日步数：" + StepDcretor.CURRENT_SETP + " 步"); return START_STICKY;
}

同时开启Google内置计步器和加速度传感器，如若只需要其中一个，请开发者自行修改。

  private void startStepDetector() {if (sensorManager != null && stepDetector != null) {        sensorManager.unregisterListener(stepDetector); sensorManager = null;            stepDetector = null;       }        sensorManager = (SensorManager) this.getSystemService(SENSOR_SERVICE);getLock(this);       //android4.4以后可以使用计步传感器//        int VERSION_CODES = android.os.Build.VERSION.SDK_INT;//        if (VERSION_CODES >= 19) {//            addCountStepListener();//        } else {//            addBasePedoListener();//        }       addBasePedoListener();      addCountStepListener();  }

接下来，就是比较重要的计步算法部分，StepDcretor类：
请注意这个类实现了SensorEventListener接口,在StepService中注册的就是这个类的实例。

public class StepDcretor implements SensorEventListener

接着，这个接口实现的方法onSensorChanged(SensorEvent event),会返回传感器回调的数值，传入calc_step(event)方法，等待下一步处理。

public void onSensorChanged(SensorEvent event) {Sensor sensor = event.sensor; synchronized (this) {if (sensor.getType() == Sensor.TYPE_ACCELEROMETER) {  calc_step(event);       }   }
}

calc_step方法算出加速度传感器的x、y、z三轴的平均数值（为了平衡在某一个方向数值过大造成的数据误差），接着交给DetectorNewStep方法处理。

synchronized private void calc_step(SensorEvent event) { average = (float) Math.sqrt(Math.pow(event.values[0], 2) + Math.pow(event.values[1], 2)
+ Math.pow(event.values[2], 2)); DetectorNewStep(average);
}

接下来，是针对波峰和波谷，进行检测，具体看注释。

  /** 检测步子，并开始计步* 1.传入sersor中的数据* 2.如果检测到了波峰，并且符合时间差以及阈值的条件，则判定为1步* 3.符合时间差条件，波峰波谷差值大于initialValue，则将该差值纳入阈值的计算中* */public void DetectorNewStep(float values) {if (gravityOld == 0) {gravityOld = values;} else {if (DetectorPeak(values, gravityOld)) {timeOfLastPeak = timeOfThisPeak;timeOfNow = System.currentTimeMillis();if (timeOfNow - timeOfLastPeak >= 200&& (peakOfWave - valleyOfWave >= ThreadValue) && timeOfNow - timeOfLastPeak <= 2000) {timeOfThisPeak = timeOfNow;//更新界面的处理，不涉及到算法preStep();}if (timeOfNow - timeOfLastPeak >= 200&& (peakOfWave - valleyOfWave >= initialValue)) {timeOfThisPeak = timeOfNow;ThreadValue = Peak_Valley_Thread(peakOfWave - valleyOfWave);}}}gravityOld = values;}

往后看一下preStep方法,这个方法通过变量CountTimeState，将计步分为了三种模式，CountTimeState=0时代表还未开启计步器。
CountTimeState=1时代表预处理模式，也就是说TEMP_STEP步数如果在规定的时间内一直在增加，直到这个模式结束，那么TEMP_STEP值有效，反之，无效舍弃，目的是为了过滤点一些手机晃动带来的影响。
CountTimeState=2时代表正常计步模式

  private void preStep() {if (CountTimeState == 0) {// 开启计时器time = new TimeCount(duration, 700);time.start();CountTimeState = 1;Log.v(TAG, "开启计时器");} else if (CountTimeState == 1) {TEMP_STEP++;Log.v(TAG, "计步中 TEMP_STEP:" + TEMP_STEP);} else if (CountTimeState == 2) {CURRENT_SETP++;if (onSensorChangeListener != null) {onSensorChangeListener.onChange();}}}

下面是检测波峰的方法：

  /** 检测波峰* 以下四个条件判断为波峰：* 1.目前点为下降的趋势：isDirectionUp为false* 2.之前的点为上升的趋势：lastStatus为true* 3.到波峰为止，持续上升大于等于2次* 4.波峰值大于1.2g,小于2g* 记录波谷值* 1.观察波形图，可以发现在出现步子的地方，波谷的下一个就是波峰，有比较明显的特征以及差值* 2.所以要记录每次的波谷值，为了和下次的波峰做对比* */public boolean DetectorPeak(float newValue, float oldValue) {lastStatus = isDirectionUp;if (newValue >= oldValue) {isDirectionUp = true;continueUpCount++;} else {continueUpFormerCount = continueUpCount;continueUpCount = 0;isDirectionUp = false;}if (!isDirectionUp && lastStatus&& (continueUpFormerCount >= 2 && (oldValue >= 11.76 && oldValue < 19.6))) {peakOfWave = oldValue;return true;} else if (!lastStatus && isDirectionUp) {valleyOfWave = oldValue;return false;} else {return false;}}

动态生成阈值，阈值是为了跟波峰与波谷的差值进行比较，进而判断是否为1步。

  /** 阈值的计算* 1.通过波峰波谷的差值计算阈值* 2.记录4个值，存入tempValue[]数组中* 3.在将数组传入函数averageValue中计算阈值* */public float Peak_Valley_Thread(float value) {float tempThread = ThreadValue;if (tempCount < valueNum) {tempValue[tempCount] = value;tempCount++;} else {tempThread = averageValue(tempValue, valueNum);for (int i = 1; i < valueNum; i++) {tempValue[i - 1] = tempValue[i];}tempValue[valueNum - 1] = value;}return tempThread;}

接着来看一下将阈值进行梯度化，取4组数值，进行梯度化，具体这些梯度化的数值怎么给出的，我可以告诉你这就是大量测试试出来的。

  /** 梯度化阈值* 1.计算数组的均值* 2.通过均值将阈值梯度化在一个范围里* */public float averageValue(float value[], int n) {float ave = 0;for (int i = 0; i < n; i++) {ave += value[i];}ave = ave / valueNum;if (ave >= 8) {Log.v(TAG, "超过8");ave = (float) 4.3;} else if (ave >= 7 && ave < 8) {Log.v(TAG, "7-8");ave = (float) 3.3;} else if (ave >= 4 && ave < 7) {Log.v(TAG, "4-7");ave = (float) 2.3;} else if (ave >= 3 && ave < 4) {Log.v(TAG, "3-4");ave = (float) 2.0;} else {Log.v(TAG, "else");ave = (float) 1.7;}return ave;}

这样，就已经完成了计步的效果

源码地址：https://github.com/xfmax/BasePedo

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