Датчики

Значок HAL для датчиков Android

Сенсоры Android предоставляют приложениям доступ к базовым физическим сенсорам мобильного устройства. Они представляют собой виртуальные устройства, предоставляющие данные и определяемые с помощью Sensor.h , уровня аппаратной абстракции датчиков (HAL).

Что такое датчики Android?

Датчики Android — это виртуальные устройства, которые предоставляют данные, поступающие от набора физических датчиков: акселерометров, гироскопов, магнитометров, барометров, датчиков влажности, давления, освещенности, приближения и частоты сердечных сокращений.

В список физических устройств, предоставляющих данные, не включены камера, датчик отпечатков пальцев, микрофон и сенсорный экран. Эти устройства имеют собственный механизм отчетности; разделение произвольное, но в целом датчики Android предоставляют данные с более низкой пропускной способностью. Например, «100 Гц x 3 канала» для акселерометра по сравнению с «25 Гц x 8 МП x 3 канала» для камеры или «44 кГц x 1 канал» для микрофона.

Android не определяет, как различные физические датчики подключаются к системе на кристалле (SoC).

  • Часто сенсорные чипы подключаются к SoC через сенсорный концентратор , что позволяет осуществлять мониторинг и обработку данных с низким энергопотреблением.
  • Часто в качестве транспортного механизма используется межинтегральная схема (I2C) или последовательный периферийный интерфейс (SPI).
  • Чтобы снизить энергопотребление, некоторые архитектуры являются иерархическими, при этом некоторая минимальная обработка выполняется в специализированной интегральной схеме (ASIC — например, обнаружение движения на микросхеме акселерометра), а дополнительная обработка выполняется в микроконтроллере (например, обнаружение шагов в концентраторе датчиков). ).
  • Производитель устройства должен выбрать архитектуру на основе характеристик точности, мощности, цены и размера корпуса. Дополнительные сведения см. в разделе Стек датчиков .
  • Возможности пакетной обработки являются важным фактором для оптимизации энергопотребления. Дополнительную информацию см. в разделе Пакетная обработка .

У каждого датчика Android есть «тип», представляющий, как датчик ведет себя и какие данные он предоставляет.

  • Официальные типы датчиков Android определены в Sensor.h под именами SENSOR_TYPE_…
    • Подавляющее большинство датчиков имеют официальный тип датчика.
    • Эти типы задокументированы в Android SDK.
    • Поведение датчиков с этими типами тестируется в наборе тестов на совместимость с Android (CTS).
  • Если производитель интегрирует датчик нового типа в устройство Android, производитель может определить свой собственный временный тип для ссылки на него.
    • Эти типы недокументированы, поэтому разработчики приложений вряд ли будут их использовать, либо потому, что они не знают о них, либо знают, что они редко присутствуют (только на некоторых устройствах этого конкретного производителя).
    • Они не тестируются CTS.
    • Как только Android определит официальный тип датчика для этого типа датчика, производители должны прекратить использовать свой собственный временный тип и вместо этого использовать официальный тип. Таким образом, датчик будет использоваться большим количеством разработчиков приложений.
  • Список всех датчиков, присутствующих на устройстве, сообщает реализация HAL.
    • Однотипных датчиков может быть несколько. Например, два датчика приближения или два акселерометра.
    • Подавляющее большинство приложений запрашивают только один датчик данного типа. Например, приложение, запрашивающее акселерометр по умолчанию, получит первый акселерометр в списке.
    • Датчики часто определяются парами пробуждения и неактивации, причем оба датчика имеют один и тот же тип, но отличаются своей характеристикой пробуждения.

Датчики Android предоставляют данные в виде серии событий датчика.

Каждое событие содержит:

  • дескриптор датчика, который его сгенерировал
  • отметка времени, когда событие было обнаружено или измерено, на основе SystemClock.elapsedRealtimeNanos()
  • и некоторые данные

Интерпретация сообщаемых данных зависит от типа датчика. Подробную информацию о том, какие данные сообщаются для каждого типа датчика , см. в определениях типов датчиков.

Существующая документация

Ориентирован на разработчиков

Ориентирован на производителей

  • Обзор
  • Уровень аппаратной абстракции (HAL)
  • Android CDD (документ определения совместимости)
    • https://source.android.com/compatibility/android-cdd.pdf
    • См. разделы, посвященные датчикам.
    • CDD является мягким, поэтому выполнения требований CDD недостаточно для обеспечения высокого качества датчиков.