Датчики

Значок HAL для датчиков Android

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

Нацелено на производителей

  • Обзор
  • Уровень аппаратной абстракции (HAL)
  • 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.