Android传感器的使用

Android 中主要的传感器有以下几种

TYPE_ACCELEROMETER
加速度传感器又叫 G-sensor，该数值包含地心引力的影响，单位是 m/s
测量应用于设备 x 、y、z 轴上的加速度。
将手机平放在桌面上，x 轴默认为0，y 轴默认0，z 轴默认9.81。
将手机朝下放在桌面上，z 轴为-9.81。
将手机向左倾斜，x 轴为正值。
将手机向右倾斜，x 轴为负值。
将手机向上倾斜，y 轴为负值。
将手机向下倾斜，y 轴为正值。
TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE
温度传感器，单位是 ℃，返回当前的温度。
TYPE_GAME_ROTATION_VECTOR
用来探测运动而不必受到电磁干扰的影响，因为它并不依赖于磁北极。
TYPE_GEOMAGNETIC_ROTATION_VECTOR
地磁旋转矢量传感器，提供手机的旋转矢量，当手机处于休眠状态时，仍可以记录设备的方位。
TYPE_GRAVITY
重力传感器简称 GV-sensor，单位是 $m/s^2%，测量应用于设备X、Y、Z轴上的重力。在地球上，重力数值为9.8，
TYPE_GYROSCOPE
陀螺仪传感器叫做Gyro-sensor，返回x、y、z三轴的角加速度数据。单位是 radians/second。
TYPE_GYROSCOPE_UNCALIBRATED
未校准陀螺仪传感器，提供原始的、未校准、补偿的陀螺仪数据，用于后期处理和融合定位数据。
TYPE_LIGHT
光线感应传感器检测实时的光线强度，光强单位是lux，其物理意义是照射到单位面积上的光通量。
TYPE_LINEAR_ACCELERATION
线性加速度传感器简称LA-sensor。线性加速度传感器是加速度传感器减去重力影响获取的数据。单位是 m/s2。
TYPE_MAGNETIC_FIELD
磁力传感器简称为M-sensor，返回 x、y、z 三轴的环境磁场数据。该数值的单位是微特斯拉（micro-Tesla），用uT表示。单位也可以是高斯（Gauss），1Tesla=10000Gauss。硬件上一般没有独立的磁力传感器，磁力数据由电子罗盘传感器提供（E-compass）。电子罗盘传感器同时提供方向传感器数据。
TYPE_MAGNETIC_FIELD_UNCALIBRATED
未校准磁力传感器，提供原始的、未校准的磁场数据。
TYPE_ORIENTATION
方向传感器简称为O-sensor，返回三轴的角度数据，方向数据的单位是角度。为了得到精确的角度数据，E-compass 需要获取 G-sensor 的数据，经过计算生产 O-sensor 数据，否则只能获取水平方向的角度。方向传感器提供三个数据，分别为azimuth、pitch和roll：
azimuth： 方位，返回水平时磁北极和 Y 轴的夹角，范围为0°至360°。0°为北，90°为东，180°为南，270°为西。
pitch： x 轴和水平面的夹角，范围为-180°至180°。当 z 轴向 y 轴转动时，角度为正值。
roll： y 轴和水平面的夹角，由于历史原因，范围为-90°至90°。当 x 轴向 z 轴移动时，角度为正值。
TYPE_PRESSURE
压力传感器，单位是hPa(百帕斯卡)，返回当前环境下的压强。
TYPE_PROXIMITY
接近传感器检测物体与手机的距离，单位是厘米。一些接近传感器只能返回远和近两个状态，因此，接近传感器将最大距离返回远状态，小于最大距离返回近状态。
TYPE_RELATIVE_HUMIDITY
湿度传感器，单位是 %，来测量周围环境的相对湿度。
TYPE_ROTATION_VECTOR
旋转矢量传感器简称RV-sensor。旋转矢量代表设备的方向，是一个将坐标轴和角度混合计算得到的数据。RV-sensor输出三个数据：
xsin(theta/2)
ysin(theta/2)
z*sin(theta/2)
sin(theta/2)是 RV 的数量级。RV 的方向与轴旋转的方向相同。RV 的三个数值，与cos(theta/2)组成一个四元组。
TYPE_SIGNIFICANT_MOTION
特殊动作触发传感器。
TYPE_STEP_COUNTER
计步传感器，用于记录激活后的步伐数。
TYPE_STEP_DETECTOR
步行检测传感器，用户每走一步就触发一次事件。
TYPE_TEMPERATURE
温度传感器，目前已被TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE替代。

前言

Android系统提供了对传感器的支持，如果手机的硬件提供了这些传感器的话，那么我们就可以通过代码获取手机外部的状态。比如说手机的摆放状态、外界的磁场、温度和压力等等。
对于我们开发者来说，开发传感器十分简单。只需要注册监听器，接收回调的数据就行了，下面来详细介绍下各传感器的开发。

使用

1、 获取传感器管理对象
SensorManager mSensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
2、获取传感器的类型(TYPE_ACCELEROMETER:加速度传感器)
mSensor = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);
这里我们除了可以获取加速度传感器之外，还可以获取其他类型的传感器，如：

  • Sensor.TYPE_ORIENTATION：方向传感器。
  • Sensor.TYPE_GYROSCOPE：陀螺仪传感器。
  • Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD：磁场传感器。
  • Sensor.TYPE_GRAVITY：重力传感器。
  • Sensor.TYPE_LINEAR_ACCELERATION：线性加速度传感器。
  • Sensor.TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE：温度传感器。
  • Sensor.TYPE_LIGHT：光传感器。
  • Sensor.TYPE_PRESSURE：压力传感器。
    3、在onResume()方法中监听传感器传回的数据：
@Override
protected void onResume() {super.onResume();// 为加速度传感器注册监听器mSensorManager.registerListener(new SensorEventListener() {// 当传感器的值改变的时候回调该方法@Overridepublic void onSensorChanged(SensorEvent event) {}// 当传感器精度发生改变时回调该方法@Overridepublic void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {}}, mSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);
}

其中，registerListener(SensorEventListener listener, Sensor sensor,int samplingPeriodUs)的三个参数说明如下：
listener：监听传感器时间的监听器，该监听器需要实现SensorEventListener接口。
sensor：传感器对象。
samplingPeriodUs：指定获取传感器频率，一共有如下几种：

  • SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST：最快，延迟最小，同时也最消耗资源，一般只有特别依赖传感器的应用使用该频率，否则不推荐。
  • SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME：适合游戏的频率，一般有实时性要求的应用适合使用这种频率。
  • SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL：正常频率，一般对实时性要求不高的应用适合使用这种频率。
  • SensorManager.SENSOR_DELAY_UI：适合普通应用的频率，这种模式比较省电，而且系统开销小，但延迟大，因此只适合普通小程序使用。
    4、并在onStop()方法中取消注册：
    @Override
    protected void onStop() {
    super.onStop();
    // 取消监听
    mSensorManager.unregisterListener(this);
    }

传感器原理说明

方向传感器
方向传感器用于感应手机的摆放位置，它给我们返回了三个角度，这三个角度可以确定手机的摆放状态。

  • 第一个角度：表示手机顶部朝向与正北方的夹角。当手机绕着Z轴旋转时，该角度值发生改变。比如，当该角度为0度时，表明手机顶部朝向正北；该角度为90度时，表明手机顶部朝向正东；该角度为180度时，表明手机朝向正南；该角度为270度时，表明手机顶部朝向正西。
  • 第二个角度：表示手机顶部或尾部翘起的高度。当手机绕着X轴倾斜时，该角度值发生变化，该角度的取值范围是-180~180度。假设手机屏幕朝上水平放在桌子上，如果桌子是完全水平的，该角度值应该是0度。假如从手机顶部开始抬起，直到将手机沿X轴旋转180度(屏幕向下水平放在桌子上)，在这个旋转的过程中，该角度值会从0度变化到-180度。也就是说，从手机顶部抬起时，该角度的值会逐渐减少，直到等于-180度；如果从手机底部开始抬起，直到将手机沿X轴旋转180度(屏幕向下水平放在桌子上)，该角度的值会从0度变化到180度，也就是说，从手机底部抬起时，该角度的值会逐渐增大，直到等于180度。
  • 第三个角度：表示手机左侧或右侧翘起的角度。当手机绕着Y轴倾斜时，该角度值发生改变。该角度的取值范围是：-90~90度。假设将手机屏幕朝上水平放在桌面上，如果桌面是完全水平的，该角度应该为0度。如果将手机从左侧开始慢慢抬起，知道将手机沿着Y轴旋转90度(手机与桌面垂直)，在这个旋转的过程中，该角度值会从0度变化到-90度。也就是说，从手机左侧开始抬起时，该角度的值会逐渐的减少，知道等于-90度。如果从手机的右侧抬起，则刚好相反，会从0度变化，直到90度。
    通过在应用程序中使用方向传感器，可以实现如：地图导航、水平仪、指南针等应用。
    陀螺仪传感器
    陀螺仪传感器用于感应手机的旋转速度。陀螺仪传感器给我们返回了当前设备的X、Y、Z三个坐标轴（坐标系统与加速度传感器一模一样）的旋转速度。旋转速度的单位是弧度/秒，旋转速度为：
    正值代表逆时针旋转，负值代表顺时针旋转。关于返回的三个角速度说明如下：
  • 第一个值：代表该设备绕X轴旋转的角速度。
  • 第二个值：代表该设备绕Y轴旋转的角速度。
  • 第三个值：代表该设备绕Z轴旋转的角速度。
    磁场传感器
    磁场感应器主要读取设备周围的磁场强度。即便是设备周围没有任何直接的磁场，设备也会始终处于地球的磁场中，除非你不在地球。。随着手机设备摆放状态的改变，周围磁场在手机的X、Y、Z方向上的影响也会发生改变。磁场传感器会返回三个数据，分别代表周围磁场分解到X、Y、Z三个方向的磁场分量，磁场数据的单位是微特斯拉。
    重力传感器
    重力传感器会返回一个三维向量，这个三维向量可显示重力的方向和强度。重力传感器的坐标系统和加速度传感器的坐标系统相同。
    线性加速度传感器
    线性加速度传感器返回一个三维向量显示设备在各个方向的加速度（不包含重力加速度）。线性加速度传感器的坐标系统和加速度传感器的坐标系统相同。
    线性加速度传感器、重力传感器、加速度传感器，这三者输出值的关系如下：
    加速度传感器 = 重力传感器　+　线性加速度传感器。
    温度传感器
    温度传感器用于获取设备所处环境的温度。温度传感器会返回一个数据，代表手机设备周围的温度，单位是摄氏度。
    光传感器
    光传感器用于获取设备周围光的强度。光传感器会返回一个数据，代表手机周围光的强度，单位是勒克斯。
    压力传感器
    压力传感器用于获取设备周围压力的大小。压力传感器会返回一个数据，代表设备周围压力的大小。
    心率传感器
    心率传感器是在5.0之后新增的一个传感器，用于返回佩戴设备的人每分钟的心跳次数。该传感器返回的数据准确性可以通过SensorEvent的accuracy进行判断，如果该属性值为：SENSOR_STATUS_UNRELIABLE或SENSOR_STATUS_NO_CONTACT，则表明传感器返回的数据是不太可靠的，应该丢弃。
    在使用心率传感器时，需要增加如下权限：
<uses-permission android:name="android.permission.BODY_SENSORS"/>

案例（获取Android中传感器的值）

XML代码

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayoutxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:orientation="vertical"tools:context="com.zjs.cichangzhinanzhen.Main2Activity"><TextViewandroid:textSize="10dp"android:id="@+id/txt_value1"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"/><TextViewandroid:textSize="10dp"android:id="@+id/txt_value2"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"/><TextViewandroid:textSize="10dp"android:id="@+id/txt_value3"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"/><TextViewandroid:textSize="10dp"android:id="@+id/txt_value4"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"/><TextViewandroid:textSize="10dp"android:id="@+id/txt_value5"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"/><TextViewandroid:textSize="10dp"android:id="@+id/txt_value6"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"/><TextViewandroid:textSize="10dp"android:text="温度传感器"android:id="@+id/txt_value7"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"/><TextViewandroid:textSize="10dp"android:id="@+id/txt_value8"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"/><TextViewandroid:textSize="10dp"android:id="@+id/txt_value9"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"/><TextViewandroid:textSize="10dp"android:id="@+id/txt_value10"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"/></LinearLayout>

Activity代码

import android.content.Context;
import android.hardware.Sensor;
import android.hardware.SensorEvent;
import android.hardware.SensorEventListener;
import android.hardware.SensorManager;
import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.widget.TextView;public class Main2Activity extends AppCompatActivity implements SensorEventListener {private SensorManager mSensorManager;private TextView mTxtValue1;private TextView mTxtValue2;private TextView mTxtValue3;private TextView mTxtValue4;private TextView mTxtValue5;private TextView mTxtValue6;private TextView mTxtValue7;private TextView mTxtValue8;private TextView mTxtValue9;private TextView mTxtValue10;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main2);mTxtValue1 = (TextView) findViewById(R.id.txt_value1);mTxtValue2 = (TextView) findViewById(R.id.txt_value2);mTxtValue3 = (TextView) findViewById(R.id.txt_value3);mTxtValue4 = (TextView) findViewById(R.id.txt_value4);mTxtValue5 = (TextView) findViewById(R.id.txt_value5);mTxtValue6 = (TextView) findViewById(R.id.txt_value6);mTxtValue7 = (TextView) findViewById(R.id.txt_value7);mTxtValue8 = (TextView) findViewById(R.id.txt_value8);mTxtValue9 = (TextView) findViewById(R.id.txt_value9);mTxtValue10 = (TextView) findViewById(R.id.txt_value10);// 获取传感器管理对象mSensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);}protected void onResume() {super.onResume();// 为加速度传感器注册监听器mSensorManager.registerListener(this, mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER), SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);// 为方向传感器注册监听器mSensorManager.registerListener(this, mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION), SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);// 为陀螺仪传感器注册监听器mSensorManager.registerListener(this, mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GYROSCOPE), SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);// 为磁场传感器注册监听器mSensorManager.registerListener(this, mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD), SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);// 为重力传感器注册监听器mSensorManager.registerListener(this, mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GRAVITY), SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);// 为线性加速度传感器注册监听器mSensorManager.registerListener(this, mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LINEAR_ACCELERATION), SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);// 为温度传感器注册监听器mSensorManager.registerListener(this, mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE), SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);// 为光传感器注册监听器mSensorManager.registerListener(this, mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LIGHT), SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);// 为压力传感器注册监听器mSensorManager.registerListener(this, mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PRESSURE), SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);//计步传感器mSensorManager.registerListener(this, mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_STEP_COUNTER), SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);//湿度传感器mSensorManager.registerListener(this, mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_RELATIVE_HUMIDITY), SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);}@Overrideprotected void onStop() {super.onStop();// 取消监听mSensorManager.unregisterListener(this);}// 当传感器的值改变的时候回调该方法@Overridepublic void onSensorChanged(SensorEvent event) {float[] values = event.values;// 获取传感器类型int type = event.sensor.getType();StringBuilder sb;switch (type) {case Sensor.TYPE_ACCELEROMETER:sb = new StringBuilder();sb.append("加速度传感器返回数据：");sb.append("\nX方向的加速度：");sb.append(values[0]);sb.append("\nY方向的加速度：");sb.append(values[1]);sb.append("\nZ方向的加速度：");sb.append(values[2]);mTxtValue1.setText(sb.toString());break;case Sensor.TYPE_ORIENTATION:sb = new StringBuilder();sb.append("方向传感器返回数据：");sb.append("\n绕Z轴转过的角度：");sb.append(values[0]);sb.append("\n绕X轴转过的角度：");sb.append(values[1]);sb.append("\n绕Y轴转过的角度：");sb.append(values[2]);mTxtValue2.setText(sb.toString());break;case Sensor.TYPE_GYROSCOPE:sb = new StringBuilder();sb.append("陀螺仪传感器返回数据：");sb.append("\n绕X轴旋转的角速度：");sb.append(values[0]);sb.append("\n绕Y轴旋转的角速度：");sb.append(values[1]);sb.append("\n绕Z轴旋转的角速度：");sb.append(values[2]);mTxtValue3.setText(sb.toString());break;case Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD:sb = new StringBuilder();sb.append("磁场传感器返回数据：");sb.append("\nX轴方向上的磁场强度：");sb.append(values[0]);sb.append("\nY轴方向上的磁场强度：");sb.append(values[1]);sb.append("\nZ轴方向上的磁场强度：");sb.append(values[2]);mTxtValue4.setText(sb.toString());break;case Sensor.TYPE_GRAVITY:sb = new StringBuilder();sb.append("重力传感器返回数据：");sb.append("\nX轴方向上的重力：");sb.append(values[0]);sb.append("\nY轴方向上的重力：");sb.append(values[1]);sb.append("\nZ轴方向上的重力：");sb.append(values[2]);mTxtValue5.setText(sb.toString());break;case Sensor.TYPE_LINEAR_ACCELERATION:sb = new StringBuilder();sb.append("线性加速度传感器返回数据：");sb.append("\nX轴方向上的线性加速度：");sb.append(values[0]);sb.append("\nY轴方向上的线性加速度：");sb.append(values[1]);sb.append("\nZ轴方向上的线性加速度：");sb.append(values[2]);mTxtValue6.setText(sb.toString());break;case Sensor.TYPE_STEP_COUNTER:sb = new StringBuilder();sb.append("计步传感器返回数据：");sb.append("\n当前计步值：");sb.append(values[0] + "步");mTxtValue7.setText(sb.toString());break;case Sensor.TYPE_LIGHT:sb = new StringBuilder();sb.append("光传感器返回数据：");sb.append("\n当前光的强度为：");sb.append(values[0]);mTxtValue8.setText(sb.toString());break;case Sensor.TYPE_PRESSURE:sb = new StringBuilder();sb.append("压力传感器返回数据：");sb.append("\n当前压力为：");sb.append(values[0]);mTxtValue9.setText(sb.toString());break;case Sensor.TYPE_RELATIVE_HUMIDITY:sb = new StringBuilder();sb.append("湿度传感器返回数据：");sb.append("\n当前湿度为：");sb.append(values[0]);mTxtValue10.setText(sb.toString());break;}}// 当传感器精度发生改变时回调该方法@Overridepublic void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {}
}

效果图（部分传感器数据为实时动态）

在这里插入图片描述

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