Как узнать значение акселерометра android studio

В этом уроке мы научимся работать в Android приложении с акселерометром, одной из многих фишек на современном смартфоне. Мы разберем, что же такое акселерометр и как его можно использовать при программировании приложений.

Взаимодействие с приложением на смартфоне не только через кнопки, но и с помощью жестов, поворотов дает как новые возможности и пользователи, и программисту, так и делает работу со смартфоном более «живой», интересной и необычной.

В этом уроке мы будем работать с такими жестами — пользователь будет встряхивать устройство и на экране будет появляться 6 лотерейных номеров в сопровождении симпатичной анимации.

Начинаем работать. Создаем новый проект, названия либо оставьте по умолчанию, либо введите свои, но потом будете разбираться в них сами:). Наше будущее приложение будет поддерживать только портретную ориентацию. Поэтому сразу идем в файл манифеста приложения AndroidManifest.xml и настроим проекту только портретный вид:

В основном классе программы MainActivity.java нужно выполнить SensorEventListener интерфейс. Для этого, добавляем к строке объявления класса следующее:

Для успешного использования SensorEventListener нужно добавить к строкам импорта следующее:

При объявлении выполнения интерфейса SensorEventListener программа заругалась на нас ошибками. Ничего страшного, просто для реализации этого интерфейса необходимы два особых метода, с которыми мы сейчас разберемся. Ниже метода onCreate добавим следующие методы:

Взглянем на метод onSensorChanged. Этот метод используется для обнаружения жестов. Он вызывается всякий раз, когда в акселерометре устройства происходят какие то перемены. Он вызывается многократно, всякий раз, когда устройство приходит в движение. Для того, чтобы использовать классы Sensor и SensorEvent, необходимо добавить еще пару строк в импорт:

Перед тем, как использовать метод onSensorChanged, нам нужно задекларировать использование следующих переменных:

Если после этого у вас появились ошибки, проверьте, есть ли среди импорта это:

В методе onCreate мы инициализируем наши переменные и создаем слушателя событий:

Для инициализации SensorManager мы вызываем getSystemService, таким образом мы получаем доступ к акселерометру. Метод getSystemService вызывается для получения ссылки на необходимый нам сервис. Отсылка к акселерометру происходит благодаря команде getDefaultSensor. Далее, для регистрации сенсора, мы используем метод registerListener:

Теперь нам нужно описать еще два метода: onPause и onResume. Это будет использоваться для того, чтобы отключать работу с акселерометром, когда мы не работаем в приложении, и опять включать при продолжении работы, что будет способствовать быстродействия аппарата и уровню потребления батареи. Эти методы будут выглядеть примерно так:

Теперь нужно научить наше приложение распознавать жесты. Большинство работ по реализации этого будет происходить внутри метода onSensorChanged. Для начала задекларируем в классе MainActivity.java такие переменные:

Теперь перейдем в работе в методе onSensorChanged. Мы получаем ссылку на акселерометр и проверяем, не ошиблись ли мы с выбором адаптера (акселерометра):

Далее нужно определить положение устройства в трехмерном пространстве по x,y, и z осям. Чтобы лучше понять о чем речь, изучаем следующую картинку:

Для того, чтобы получить эти необходимые нам координаты, мы делаем так:

Сенсоры большинства смартфонов невероятно чувствительны. Неважно, насколько твердо ваша рука держит смартфон, сенсор все равно будет постоянно видеть изменение положения аппарата. Поэтому для мониторинга положения устройства метод onSensorChanged вызывается очень часто, по несколько раз в секунду. Правда нам не нужно так много информации для нашего приложения, поэтому мы сделаем так, что этот методу будет вызываться не чаще, чем раз в 100 миллисекунд:

Теперь усовершенствуем программу до состояния, когда она сможет подсчитывать скорость движения устройства, Для этого мы декларируем особенную переменную SHAKE_THRESHOLD, которая будет показывать, зарегистрировано ли движение устройства или нет. Изменение значения переменной SHAKE_THRESHOLD увеличивает или уменьшает чувствительность сенсора, поэтому здесь можете пофантазировать на свое усмотрение:

И так, у нас уже есть приложение, с помощью акселерометра способное определять жесты и движение. Теперь мы сделаем так, что при встряхивании устройством будет выбираться 6 случайных чисел, но об этом чуть позже. Сейчас нам нужно отредактировать файл activity_main.xml. В уроке в качестве фона используется изображение синего шара, вы можете выбрать на фон, что вам угодно:

Каждый FrameLayout содержит элемент TextView, в котором будет отображаться случайно сгенерированное число от 1 до 49. Удостоверьтесь, что все FrameLayout и TextView имеют свой id, чтобы можно было к ним потом обращаться.

Теперь давайте еще разок вернемся в класс MainActivity.java и добавим туда метод выбора случайного числа от 1 до 49:

Мы создаем объект ArrayList для хранения выбранных 6 чисел и в цикле for с помощью стандартного java класса Random выбираем случайные числа. Также выполняется проверка уже добавленных в ArrayList чисел, чтобы избежать повторов. Чтобы все заработало исправно, добавим еще пару строчек к импорту:

Последним шагом будет отображение выбранных 6 случайных чисел в пользовательском интерфейсе. Получаем ссылки на элементы TextView, созданные ранее, и привязываем к ним числа, а также добавим анимацию нашим FrameLayout:

Добавим к строкам импорта еще такие:

Для настройки анимации нужно создать соответствующий файл, в котором мы ее зададим. Создайте в файлах проекта папку anim и в ней файл move_down_ball_first.xml и добавьте туда следующий код:

Все, что осталось сделать, это вызвать метод getRandomNumber в методе onSensorChanged класса MainActivity.java:

Все, наше приложение, работающее на акселерометре устройства готово! Запускаем на смартфоне программу, трясем как следует аппарат и видим примерно это:

Надеюсь, вам этот урок оказался полезен, удачи!

Источник

Собираем показания датчиков

Общая информация

Датчики, следящие за физическими свойствами и состоянием окружающей среды, предоставляют инновационные способы для улучшения мобильных приложений. Наличие в современных телефонах электронных компасов, датчиков равновесия, яркости и близости открывает целый ряд новых возможностей для взаимодействия с устройством, таких как дополненная реальность и ввод данных, основанный на перемещениях в пространстве.

Датчики в Android делятся на несколько категорий: движения, положения и окружающей среды. Ниже перечислены некоторые виды популярных датчиков:

Акселерометр (TYPE_ACCELEROMETER)
Гироскоп (TYPE_GYROSCOPE)
Датчик освещения (TYPE_LIGHT)
Датчик расстояния (TYPE_PROXIMITY)
Датчик магнитных полей (TYPE_MAGNETIC_FIELD)
Барометр (TYPE_PRESSURE)
Датчик температуры окружающей среды (TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE)
Измеритель относительной влажности (TYPE_RELATIVE_HUMIDITY)

В каждом телефоне может быть свой набор датчиков. В большинстве аппаратов есть — акселерометр и гироскоп.

Каждый из представленных датчиков заслуживает отдельной статьи. Имейте в виду, что существуют устаревшие классы для работы с датчиками, в частности, для датчиков ориентации и температуры.

Необходимо помнить несколько вещей, работая с датчиками:

Показания бывают очень неровными. Вам нужно использовать какое-то среднее значение показаний, но не переборщить, чтобы приложение оставалось отзывчивым
Данные приходят неравномерно. Не ждите спокойного, ровного потока данных
Попробуйте предугадать будущие действия пользователя. Например, если идут данные о начале вращения устройства, можно предугадать следующее движение и подготовиться к нему

На эмуляторе практически невозможно тестировать работу с датчиками, поэтому используйте реальные устройства. В последних версиях эмуляторов список возможностей датчиков расширился. Смотрите в настройках эмулятора раздел Virtual sensors.

За работу с сенсорами отвечает класс SensorManager, содержащий несколько констант, которые характеризуют различные аспекты системы датчиков Android, в том числе:

Тип датчика Ориентация, акселерометр, свет, магнитное поле, близость, температура и т.д. Частота измерений Максимальная, для игр, обычная, для пользовательского интерфейса. Когда приложение запрашивает конкретное значение частоты отсчётов, с точки зрения сенсорной подсистемы это лишь рекомендация. Никакой гарантии, что измерения будут производиться с указанной частотой, нет. Точность Высокая, низкая, средняя, ненадёжные данные.

Типы датчиков

TYPE_ACCELEROMETER — Измеряет ускорение в пространстве по осям X, Y, Z
TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE — Новый датчик для измерения температуры (API 14) в градусах Цельсия, который заменил устаревший TYPE_TEMPERATURE
TYPE_GRAVITY — Трёхосевой датчик силы тяжести. Как правило, это виртуальный датчик и представляет собой низкочастотный фильтр для показаний, возвращаемых акселерометром
TYPE_GYROSCOPE — Трёхосевой гироскоп, возвращающий текущее положение устройства в пространстве в градусах по трём осям. По другим данным, возвращает скорость вращения устройства по трём осям в радианах в секунду.
TYPE_LIGHT — Измеряет степень освещённости. Датчик окружающей освещённости, который описывает внешнюю освещённость в люксах. Этот тип датчиков обычно используется для динамического изменения яркости экрана.
TYPE_LINEAR_ACCELERATION — Трёхосевой датчик линейного ускорения, возвращающий показатели ускорения без учёта силы тяжести. Это виртуальный датчик, использующий показания акселерометра.
TYPE_MAGNETIC_FIELD — Датчик магнитного поля, определяющий текущие показатели магнитного поля в микротеслах по трём осям.
TYPE_ORIENTATION — Датчик ориентации. Измеряет повороты, наклоны и вращение устройства. Считается устаревшим
TYPE_PRESSURE — Датчик атмосферного давления (барометр), возвращающий текущее давление в миллибарах. Можно определять высоту над уровнем моря, путём сравнения атмосферного давления в двух точках. Также барометры могут применяться для прогнозирования погоды.
TYPE_PROXIMITY — Датчик приближённости, который сигнализирует о расстоянии между устройством и целевым объектом в сантиметрах. Каким образом выбирается объект и какие расстояния поддерживаются, зависит от аппаратной реализации данного датчика, возможно возвращение двух значений — Близко и Далеко. Типичное его применение — обнаружение расстояния между устройством и ухом пользователя для автоматического регулирования яркости экрана или выполнения голосовой команды.
TYPE_RELATIVE_HUMIDITY — Датчик относительной влажности в виде процентного значения (API 14)
TYPE_ROTATION_VECTOR — Возвращает положение устройства в пространстве в виде угла относительно оси. Виртуальный датчик, берущий показания от акселерометра и гироскопа. Также может использовать показания датчика магнитного поля
TYPE_GEOMAGNETIC_ROTATION_VECTOR — альтернатива TYPE_ROTATION_VECTOR. Меньшая точность, но меньший расход батареи. Появился в Android 4.4 (API 19)
TYPE_POSE_6DOF — ещё одна альтернатива TYPE_ROTATION_VECTOR. Появился в Android 7.0 (API 24)
TYPE_SIGNIFICANT_MOTION — Появился в Android 4.3 (API 18)
TYPE_MOTION_DETECT — детектор движения. Появился в Android 7.0 (API 24)
TYPE_STATIONARY_DETECT — Появился в Android 7.0 (API 24)
TYPE_STEP_COUNTER — датчик для подсчёта количества шагов
TYPE_STEP_DETECTOR — определение начала шагов
TYPE_HEART_BEAT — пульс. Появился в Android 7.0 (API 24)
TYPE_HEART_RATE — сердечная активность. Появился в Android 4.4 (API 20)
TYPE_LOW_LATENCY_OFFBODY_DETECT — Появился в Android 8.0 (API 26)

Кроме аппаратных датчиков, в устройствах используются виртуальные датчики, которые предоставляют упрощённые, уточнённые или комбинированные показания, используя комбинацию из нескольких аппаратных датчиков. В некоторых случаях этот способ удобнее.

Чтобы получить доступ к сенсорам, нужно вызвать метод getSystemService().

Устройство может включать в себя несколько реализаций одного и того же типа датчиков. Чтобы найти реализацию, используемую по умолчанию, вызовите метод getDefaultSensor() из объекта SensorManager, передавая ему в качестве параметра тип датчика в виде одной из констант, описанных выше.

Следующий фрагмент кода вернёт объект, описывающий гироскоп по умолчанию. Если для данного типа не существует датчика по умолчанию, будет возвращено значение null.

Таблица значений, возвращаемых датчиками

Тип датчика	Количество значений	Содержание значений	Примечание
TYPE_ACCELEROMETER	3	value[0]: ось X (поперечная) value[1]: ось Y (продольная) value[2]: ось Z (вертикальная)	Ускорение (м/с 2 ) по трём осям. Константы SensorManager.GRAVITY_*
TYPE_GRAVITY	3	value[0]: ось X (поперечная) value[1]: ось Y (продольная) value[2]: ось Z (вертикальная)	Сила тяжести (м/с 2 ) по трём осям. Константы SensorManager.GRAVITY_*
TYPE_RELATIVE_HUMIDITY	1	value[0]:относительная влажность	Относительная влажность в процентах (%)
TYPE_LINEAR_ACCELERATION	3	value[0]: ось X (поперечная) value[1]: ось Y (продольная) value[2]: ось Z (вертикальная)	Линейное ускорение (м/с 2 ) по трём осям без учёта силы тяжести
TYPE_GYROSCOPE	3	value[0]: ось X value[1]:ось Y value[2]: ось Z	Скорость вращения (рад/с) по трём осям
TYPE_ROTATION_VECTOR	4	values[0]: xsin(q/2) values[1]: ysin(q/2) values[2]: z*sin(q/2) values[3]: cos(q/2)	Положение устройства в пространстве. Описывается в виде угла поворота относительно оси в градусах
TYPE_MAGNETIC_FIELD	3	value[0]: ось X (поперечная) value[1]: ось Y (продольная) value[2]: ось Z (вертикальная)	Внешнее магнитное поле (мкТл)
TYPE_LIGHT	1	value[0]: освещённость	Внешняя освещённость (лк). Константы SensorManager.LIGHT_*
TYPE_PRESSURE	1	value[0]: атм.давление	Атмосферное давление (мбар)
TYPE_PROXIMITY	1	value[0]: расстояние	Расстояние до цели
TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE	1	value[0]: температура	Температура воздуха в градусах по Цельсию
TYPE_POSE_6DOF	15	см. документацию
TYPE_STATIONARY_DETECT	1	value[0]	5 секунд неподвижен
TYPE_MOTION_DETECT	1	value[0]	В движении за последние 5 секунд
TYPE_HEART_BEAT	1	value[0]

Огласите весь список, пожалуйста!

У класса SensorManager есть метод getSensorList(), позволяющий получить список доступных датчиков на устройстве через константу Sensor.TYPE_ALL и метод getName():

Так как у каждого устройства свой набор датчиков, то результаты будут у всех разными. Ниже приведены скриншоты с эмулятора и с реального устройства. В первом случае вывелось только 5 датчиков, во-втором было гораздо больше — вы видите только ту часть, которая поместилась на экране.

Также можно получить список доступных датчиков конкретного типа. В следующем фрагменте кода будут возвращены объекты Sensor, представляющие собой все доступные датчики давления:

Можно составить сложное условие, которое будет проверять производителя датчика и его версию. Если необходимого датчика не окажется, то выберем альтернативный вариант.

Интерфейс SensorEventListener — отслеживаем показания

Также вам понадобится интерфейс android.hardware.SensorListener. Интерфейс реализован с помощью класса, который используется для ввода значений датчиков по мере их изменения в режиме реального времени. Приложение реализует этот интерфейс для мониторинга одного или нескольких имеющихся аппаратных датчиков.

Интерфейс включает в себя два необходимых метода:

Метод onSensorChanged(int sensor, float values[]) вызывается всякий раз, когда изменяется значение датчика. Этот метод вызывается только для датчиков, контролируемых данным приложением. В число аргументов метода входит целое, которое указывает, что значение датчика изменилось, и массив значений с плавающей запятой, отражающих собственно значение датчика. Некоторые датчики выдают только одно значение данных, тогда как другие предоставляют три значения с плавающей запятой. Датчики ориентации и акселерометр дают по три значения данных каждый.
Метод onAccuracyChanged(int sensor,int accuracy) вызывается при изменении точности показаний датчика. Аргументами служат два целых числа: одно указывает датчик, а другое соответствует новому значению точности этого датчика.

Служба датчиков вызывает onSensorChanged() каждый раз при изменении значений. Все датчики возвращают массив значений с плавающей точкой. Размер массива зависит от особенностей датчика. Датчик TYPE_TEMPERATURE возвращает одно значение — температуру в градусах Цельсия, другие могут возвращать несколько значений. Вы можете использовать только нужные значения. Например, для получения сведений только о магнитном азимуте достаточно использовать первое числов, возвращаемое датчиком TYPE_ORIENTATION.

Параметр accuracy, используемый в методах для представления степени точности датчика, использует одну из констант

SensorManager.SENSOR_STATUS_ACCURACY_LOW. Говорит о том, что данные, предоставляемые датчиком, имеют низкую точность и нуждаются в калибровке.
SensorManager.SENSOR_STATUS_ACCURACY_MEDIUM. Говорит о средней степени точности датчика и том, что калибровка может улучшить результат.
SensorManager.SENSOR_STATUS_ACCURACY_HIGH. Показатели датчика точны настолько, насколько это возможно.
SensorManager.SENSOR_STATUS_UNRELIABLE. Данные, предоставляемые датчиком, недостоверны. Это значит, что датчик необходимо откалибровать, иначе невозможно считывать результаты.

Чтобы получать события, генерируемые датчиками, зарегистрируйте свою реализацию интерфейса SensorEventListener с помощью SensorManager. Укажите объект Sensor, за которым вы хотите наблюдать, и частоту, с которой вам необходимо получать обновления.

После получения объекта вы вызываете метод registerListener() в методе onResume(), чтобы начать получать обновлённые данные, и вызываете unregisteredListener() в методе onPause(), чтобы остановить получение данных. В этом случае датчики будут использоваться только тогда, когда активность видна на экране.

В следующем примере показан процесс регистрации SensorEventListener для датчика приближенности по умолчанию с указанием стандартной частоты обновления:

Класс SensorManager содержит следующие константы для выбора подходящей частоты обновлений (в порядке убывания):

SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST — самая высокая возможная частота обновления показаний датчиков;
SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME — частота, используемая для управления играми;
SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL — частота обновлений по умолчанию;
SensorManager.SENSOR_DELAY_UI — частота для обновления пользовательского интерфейса.

Выбранная вами частота необязательно будет соблюдаться. SensorManager может возвращать результаты быстрее или медленней, чем вы указали (хотя, как правило, это происходит быстрее). Чтобы минимизировать расход ресурсов при использовании датчиков в приложении, необходимо пытаться подбирать наиболее низкую частоту.

Динамические датчики

В Android 7.0 Nougat (API 24) появилось понятие динамических датчиков, рассчитанных на платформу Android Things. Датчики могут присоединяться и отсоединяться от платы в любое время.

Для определения доступных динамических датчиков используются методы isDynamicSensorDiscoverySupported(), isDynamicSensor(), getDynamicSensorList().

Момент присоединения или отсоединения датчика от платы можно отслеживать через класс SensorManager.DynamicSensorCallback.

Напоследок стоит упомянуть, что последние версии Android не позволяют получать данные с датчиков в фоне.

Источник