Датчики

Датчики Android предоставляют приложениям доступ к базовым физическим датчикам мобильного устройства. Это виртуальные устройства, предоставляющие данные, определяемые sensor.h , уровнем абстракции оборудования (HAL) датчика.

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, сканер отпечатков пальцев, микрофон и сенсорный экран. Эти устройства имеют собственный механизм отчетности; разделение произвольно, но в целом датчики Android предоставляют данные с меньшей пропускной способностью. Например, «100 Гц x 3 канала» для акселерометра против «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 концентратор датчиков , что позволяет осуществлять мониторинг и обработку данных с низким энергопотреблением.
• Часто в качестве транспортного механизма используется интерфейс I2C или последовательный периферийный интерфейс (SPI).
• Для снижения энергопотребления некоторые архитектуры являются иерархическими, при этом некоторая минимальная обработка выполняется в специализированной интегральной схеме (например, ASIC — обнаружение движения на чипе акселерометра), а большая часть выполняется в микроконтроллере (например, обнаружение шагов в сенсорном концентраторе).
• Производитель устройства должен выбрать архитектуру на основе характеристик точности, мощности, цены и размера корпуса. Для получения дополнительной информации см. раздел Стек датчиков .
• Возможности пакетирования являются важным фактором для оптимизации энергопотребления. Для получения дополнительной информации см. Пакетирование .

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

• Официальные типы датчиков Android определены в файле sensors.h под именами SENSOR_TYPE_…
  • Подавляющее большинство датчиков имеют официальный тип датчика.
  • Эти типы задокументированы в Android SDK.
  • Поведение датчиков этих типов проверяется в наборе тестов на совместимость с Android (CTS).
• Если производитель интегрирует новый тип датчика в устройство Android, он 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 о них не знают, либо знают, что они редко присутствуют (только на некоторых устройствах данного конкретного производителя).
  • Они не тестируются CTS.
  • Как только Android определит официальный тип датчика для этого типа датчика, производители должны прекратить использование своего собственного временного типа и использовать вместо него официальный тип. Таким образом, датчик будет использоваться большим количеством разработчиков приложений.
• Список всех датчиков, имеющихся на устройстве, предоставляется реализацией HAL.
  • Датчиков одного типа может быть несколько. Например, два датчика приближения или два акселерометра.
  • Подавляющее большинство приложений запрашивают только один датчик заданного типа. Например, приложение, запрашивающее акселерометр по умолчанию, получит первый акселерометр в списке.
  • Датчики часто делятся на пары с функцией пробуждения и без нее , при этом оба датчика относятся к одному типу, но различаются по характеристикам пробуждения.

Датчики Android предоставляют данные в виде серии событий датчика.

Каждое событие содержит:

• ручка для датчика, который его сгенерировал
• временная метка, в которую событие было обнаружено или измерено, на основе SystemClock.elapsedRealtimeNanos()
• и некоторые данные

Интерпретация сообщаемых данных зависит от типа датчика. См. определения типов датчиков для получения подробной информации о том, какие данные сообщаются для каждого типа датчика.

Существующая документация

Нацелено на разработчиков

• Обзор
  • https://developer.android.com/guide/topics/sensors/sensors_overview.html
• Ссылка на SDK
  • https://developer.android.com/reference/android/hardware/SensorManager
  • https://developer.android.com/reference/android/hardware/SensorEventListener
  • https://developer.android.com/reference/android/hardware/SensorEvent
  • https://developer.android.com/reference/android/hardware/Датчик
• Stack Overflow и обучающие сайты
  • Поскольку документация по датчикам иногда отсутствовала, разработчикам приходилось обращаться к сайтам вопросов и ответов, таким как Stack Overflow, чтобы найти ответы.
  • Существуют также некоторые обучающие сайты, но они не охватывают новейшие функции, такие как пакетная обработка, значительные векторы движения и вращения игры.
  • Приведенные там ответы не всегда верны и указывают на те области, где требуется дополнительная документация.

Нацелено на производителей

• Обзор
  • Эта страница «Датчики» и ее подстраницы.
• Уровень аппаратной абстракции (HAL)
  • /platform/hardware/libhardware/+/android16-release/include/hardware/sensors.h
  • Также известен как «sensors.h»
  • Источник истины. Первый документ, который будет обновлен при разработке новых функций.
• Android CDD (документ определения совместимости)
  • /совместимость/android-cdd.pdf
  • См. разделы, касающиеся датчиков.
  • CDD является мягким, поэтому для обеспечения высокого качества датчиков недостаточно простого соблюдения требований CDD.