android传感器

Android平台特别适合Java™开发人员，是使用硬件传感器创建创新应用程序的理想选择。 了解可用于Android应用程序的一些接口选项，包括使用传感器子系统和录制音频片段。

您可能会构建哪种类型的应用程序，以利用配备Android的设备的硬件功能？ 任何需要电子眼睛和耳朵的东西都是不错的选择。 我想到了婴儿监视器，安全系统甚至地震仪。 尽管从形而上来讲，您不能一次位于两个地方，但Android可能会以一些实用的方式帮助弥合这种差距。 在整个本文中，请记住，使用的Android设备不仅是“手机”，而且可能是部署在具有无线网络连接的固定位置的设备，例如EDGE或WiFi。 下载本文示例的源文件。

Android感应器功能

使用Android平台的一个令人耳目一新的方面是，您可以访问设备本身内的某些“好东西”。 从历史上看，无法访问设备的底层硬件使移动开发人员感到沮丧。 尽管Android Java环境仍然位于您和硬件之间，但Android开发团队将许多硬件功能带到了表面。 该平台是开源的，因此您可以灵活地收拾袖子并编写一些代码来完成任务。

如果尚未安装，则可能要下载 Android SDK。 您还可以浏览 android.hardware软件包的内容，并按照本文中的示例进行操作。 android.media包包含提供有用和新颖功能的类。

以下介绍了Android SDK中公开的一些面向硬件的功能。

表1. Android SDK中公开的面向硬件的功能

android.hardware.SensorManager包含多个常量，这些常量代表Android传感器系统的不同方面，包括：

感应器类型

方向，加速度计，光，磁场，接近度，温度等

采样率

最快的游戏，普通用户界面。 当应用程序请求特定的采样率时，它实际上只是对传感器子系统的提示或建议。 无法保证可以使用特定的价格。

准确性

高，低，中，不可靠。

SensorListener接口对于传感器应用程序至关重要。 它包括两种必需的方法：

• 每当传感器值更改时，都会调用onSensorChanged(int sensor,float values[])方法。 该方法仅针对此应用程序正在监视的传感器（在下面的更多内容）中调用。 该方法的参数包括一个标识已更改传感器的整数，以及一个代表传感器数据本身的浮点值数组。 一些传感器仅提供单个数据值，而其他传感器提供三个浮点值。 方向和加速度传感器分别提供三个数据值。
• onAccuracyChanged(int sensor,int accuracy)的精度后，将调用onAccuracyChanged(int sensor,int accuracy)方法。 参数是两个整数：一个代表传感器，另一个代表该传感器的新精度值。

要与传感器交互，应用程序必须注册以侦听与一个或多个传感器有关的活动。 使用SensorManager类的registerListener方法进行registerListener 。 本文中的代码示例演示了应用程序如何注册和注销SensorListener 。

请记住，并非每个配备Android的设备都支持SDK中定义的任何或所有传感器。 如果特定传感器在特定设备上不可用，则您的应用程序应正常降级。

传感器示例

该示例应用程序仅监视方向传感器和加速度传感器的变化（请参见下载以获取源代码）。 收到更改后，传感器值将显示在TextView小部件的屏幕上。 图1显示了正在运行的应用程序。

图1.监视加速度和方向

该应用程序是使用带有Android Developer Tools插件的Eclipse环境创建的。 （有关使用Eclipse开发Android应用程序的更多信息，请参阅参考资料 。）清单1显示了此应用程序的代码。

清单1. IBMEyes.java

package com.msi.ibm.eyes;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.widget.TextView;
import android.hardware.SensorManager;
import android.hardware.SensorListener;
public class IBMEyes extends Activity implements SensorListener {final String tag = "IBMEyes";SensorManager sm = null;TextView xViewA = null;TextView yViewA = null;TextView zViewA = null;TextView xViewO = null;TextView yViewO = null;TextView zViewO = null;/** Called when the activity is first created. */@Overridepublic void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);// get reference to SensorManagersm = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);setContentView(R.layout.main);xViewA = (TextView) findViewById(R.id.xbox);yViewA = (TextView) findViewById(R.id.ybox);zViewA = (TextView) findViewById(R.id.zbox);xViewO = (TextView) findViewById(R.id.xboxo);yViewO = (TextView) findViewById(R.id.yboxo);zViewO = (TextView) findViewById(R.id.zboxo);}public void onSensorChanged(int sensor, float[] values) {synchronized (this) {Log.d(tag, "onSensorChanged: " + sensor + ", x: " +
values[0] + ", y: " + values[1] + ", z: " + values[2]);if (sensor == SensorManager.SENSOR_ORIENTATION) {xViewO.setText("Orientation X: " + values[0]);yViewO.setText("Orientation Y: " + values[1]);zViewO.setText("Orientation Z: " + values[2]);}if (sensor == SensorManager.SENSOR_ACCELEROMETER) {xViewA.setText("Accel X: " + values[0]);yViewA.setText("Accel Y: " + values[1]);zViewA.setText("Accel Z: " + values[2]);}            }}public void onAccuracyChanged(int sensor, int accuracy) {Log.d(tag,"onAccuracyChanged: " + sensor + ", accuracy: " + accuracy);}@Overrideprotected void onResume() {super.onResume();// register this class as a listener for the orientation and accelerometer sensorssm.registerListener(this, SensorManager.SENSOR_ORIENTATION |SensorManager.SENSOR_ACCELEROMETER,SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);}@Overrideprotected void onStop() {// unregister listenersm.unregisterListener(this);super.onStop();}
}

该应用程序被编写为基于正常活动的应用程序，因为它只是使用从传感器获取的数据来更新屏幕。 在设备可能正在前台执行其他活动的应用程序中，将应用程序构建为服务会更合适。

活动的onCreate方法获取对SensorManager的引用，在该位置上发生所有与传感器相关的功能。 onCreate方法还建立对六个TextView小部件的引用，您需要使用传感器数据值对其进行更新。

onResume()方法使用对SensorManager的引用从registerListener方法注册传感器更新：

• 第一个参数是实现SensorListener接口的类的实例。
• 第二个参数是所需传感器的位掩码。 在这种情况下，应用程序正在从SENSOR_ORIENTATION和SENSOR_ACCELEROMETER请求数据。
• 第三个参数是系统的提示，用于指示应用程序需要多长时间更新传感器值。

当应用程序（活动）暂停时，您要注销侦听器，以便不再接收传感器更新。 这可以通过SensorManager的unregisterListener方法完成。 唯一的参数是SensorListener的实例。

在registerListener和unregisterListener方法调用中，应用程序都使用关键字this 。 请注意， implements类中的定义关键字在那里的声明，这个类实现了SensorListener接口。 这就是为什么将其传递给registerListener和unregisterListener 。

SensorListener必须实现onSensorChange和onAccuracyChanged这两个方法。 示例应用程序实际上并不关心传感器的精度，而是关心传感器的当前X，Y和Z值。 onAccuracyChanged方法本质上什么也不做。 它只是在每次调用时添加一个日志条目。

似乎onSensorChanged方法被不断调用，因为加速度计和方向传感器正在快速发送数据。 查看第一个参数，以确定哪个传感器正在发送数据。 识别发送传感器后，将使用包含在浮点值数组中的数据更新适当的UI元素，该值作为方法的第二个参数传递。 尽管该示例仅显示这些值，但在更复杂的应用程序中，将对这些值进行分析，并与先前的值进行比较，或者通过某种模式识别算法来确定用户（或外部环境）在做什么。

现在，您已经检查了传感器子系统，下一节将回顾一个代码示例，该示例在Android手机上记录一些音频。 该示例在DEV1开发设备上运行。

使用MediaRecorder

android.media包包含与媒体子系统进行交互的类。 android.media.MediaRecorder类用于获取媒体样本，包括音频和视频。 MediaRecorder作为状态机运行。 您需要设置各种参数，例如源设备和格式。 设置后，录制可能会开始任意时间，直到随后停止。

清单2包含用于在Android设备上录制音频的代码。 所显示的代码不包含应用程序的UI元素（有关完整的源代码，请参见下载 ）。

清单2.录制音频片段

MediaRecorder mrec ;
File audiofile = null;
private static final String TAG="SoundRecordingDemo";
protected void startRecording() throws IOException
{mrec.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.MIC);mrec.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.THREE_GPP);mrec.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AMR_NB);if (mSampleFile == null) {File sampleDir = Environment.getExternalStorageDirectory();try { audiofile = File.createTempFile("ibm", ".3gp", sampleDir);}catch (IOException e) {Log.e(TAG,"sdcard access error");return;}}mrec.setOutputFile(audiofile.getAbsolutePath());mrec.prepare();mrec.start();
}
protected void stopRecording()
{mrec.stop();mrec.release();processaudiofile(audiofile.getAbsolutePath());
}
protected void processaudiofile()
{ContentValues values = new ContentValues(3);long current = System.currentTimeMillis();values.put(MediaStore.Audio.Media.TITLE, "audio" + audiofile.getName());values.put(MediaStore.Audio.Media.DATE_ADDED, (int) (current / 1000));values.put(MediaStore.Audio.Media.MIME_TYPE, "audio/3gpp");values.put(MediaStore.Audio.Media.DATA, audiofile.getAbsolutePath());ContentResolver contentResolver = getContentResolver();Uri base = MediaStore.Audio.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI;Uri newUri = contentResolver.insert(base, values);sendBroadcast(new Intent(Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_SCAN_FILE, newUri));
}

在startRecording方法中，实例化并初始化MediaRecorder的实例：

• 输入源设置为麦克风（ MIC ）。
• 输出格式设置为3GPP（*。3gp文件），这是一种针对移动设备的媒体格式。
• 编码器设置为AMR_NB ，这是一种音频格式，以8 KHz采样。 NB适用于窄带。 SDK文档说明了不同的数据格式和可用的编码器。

音频文件存储在存储卡中，而不是内部存储器中。 External.getExternalStorageDirectory()返回存储卡位置的名称，并在该目录中创建一个临时文件名。 然后，通过调用setOutputFile方法将该文件与MediaRecorder实例关联。 音频数据将存储在此文件中。

调用prepare方法以完成MediaRecorder的初始化。 准备开始记录过程时，将调用start方法。 记录会发生在存储卡上的文件中，直到调用stop方法为止。 release方法释放分配给MediaRecorder实例的资源。

采集音频样本后，可以执行一些操作：

• 将音频添加到设备上的媒体库。
• 执行一些模式识别步骤以识别声音：
  • 这是婴儿在哭吗？
  • 这是所有者的声音，我们应该解锁手机吗？
  • 这是用来打开通往秘密入口大门的“开芝麻”一词吗？
• 自动将音频文件上传到网络位置进行处理。

在代码示例中， processaudiofile方法将音频添加到媒体库。 Intent用于通知设备上媒体应用程序有新内容可用。

关于此代码段的最后一个注意事项：如果您尝试使用它，则一开始将不会录制音频。 您将看到一个创建的文件，但没有音频。 您需要向AndroidManifest.xml文件添加权限：

<uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO"></uses-permission>

至此，您已经学到了一些有关与Android传感器进行交互以及录制音频的知识。 下一节将更广泛地介绍与数据收集和报告系统相关的应用程序体系结构。

Android作为传感器平台

Android平台拥有多种用于监控环境的传感器选项。 通过一系列输入或刺激选项，再加上强大的计算和联网功能，Android成为构建真实系统的理想平台。 图2显示了输入，应用程序逻辑以及通知方法或输出之间的关系的简化视图。

图2.以Android为中心的传感器系统的框图

这种架构是灵活的。 可以在本地Android设备和服务器端资源之间分配应用程序逻辑，后者可以利用更大的数据库和更高的计算能力。 例如，记录在本地Android装置可以是音频轨道POST编到其中数据被针对的语音模式的数据库相比较的Web服务器。 显然，这只是在摸索可能性的表面。 希望您有动力更深入地将Android引入手机以外的平台。

摘要

在本文中，您对Android传感器进行了介绍。 样例应用程序测量了方向和加速度，并使用MediaRecorder类与记录功能进行了MediaRecorder 。 Android是用于构建实际系统的灵活，有吸引力的平台。 Android空间正在Swift成熟，并且正在走向成熟。 请务必注意此平台。

翻译自: https://www.ibm.com/developerworks/opensource/library/os-android-sensor/index.html

android传感器