שליטה במכשירים חיצוניים

ב-Android 11 ואילך, התכונה 'אמצעי בקרה למכשירים' לגישה מהירה מאפשרת למשתמשים לראות במהירות מכשירים חיצוניים כמו מנורות, תרמוסטטים ומצלמות ולשלוט בהם תוך שלוש אינטראקציות מתוך מרכז האפליקציות שמוגדר כברירת מחדל. יצרן המכשיר (OEM) בוחר את מרכז האפליקציות שבו הוא משתמש. שירותי צבירת מכשירים – למשל, Google Home – ואפליקציות של ספקים של צד שלישי יכולים לספק מכשירים להצגה במרחב הזה. בדף הזה נסביר איך להציג את פקדי המכשירים במרחב הזה ולקשר אותם לאפליקציית הבקרה.

הערה: כדי להשתמש בתכונות האלה, minSdk של הפרויקט צריך להיות 30 ומעלה.

איור 1. מרחב בקרה במכשיר בממשק המשתמש של Android.

כדי להוסיף את התמיכה הזו, יוצרים ומצהירים על ControlsProviderService. אפשר ליצור את אמצעי הבקרה שבהם האפליקציה תומכת בהתבסס על סוגי בקרה מוגדרים מראש, ואז ליצור בעלי אפליקציות בשביל הפקדים האלה.

ממשק משתמש

המכשירים מוצגים בקטע פקדי מכשירים כווידג'טים לפי תבנית. יש חמישה ווידג'טים לבקרת מכשירים, כפי שמוצג באיור הבא:

החלפת מצב	החלפה באמצעות פס ההזזה	טווח (אי אפשר להפעיל או להשבית אותו)
מתג ללא מצב	חלונית הטמפרטורה (סגורה)

איור 2. אוסף של ווידג'טים לפי תבנית.

לחיצה ארוכה על ווידג'ט תעביר אתכם לאפליקציה כדי לקבל שליטה מעמיקה יותר. אפשר להתאים אישית את הסמל והצבע של כל ווידג'ט, אבל כדי ליהנות מחוויית המשתמש הטובה ביותר, מומלץ להשתמש בסמל ובצבע שמוגדרים כברירת מחדל אם הם תואמים למכשיר.

איור 3. פותחים את הווידג'ט של חלונית הטמפרטורה.

יצירת השירות

בקטע הזה נסביר איך ליצור את ControlsProviderService. השירות הזה מודיע לממשק המשתמש של מערכת Android שהאפליקציה מכילה אמצעי בקרה למכשיר, שצריך להציג באזור אמצעי בקרה למכשיר בממשק המשתמש של Android.

ה-API של ControlsProviderService מתבסס על ההנחה שאתם מכירים את הזרמים המגיבים (reactive streams), כפי שהם מוגדרים בפרויקט Reactive Streams ב-GitHub ושמוטמעים בממשקי Flow של Java 9. ה-API מבוסס על המושגים הבאים:

• בעל התוכן הדיגיטלי: האפליקציה שלכם היא בעלת התוכן הדיגיטלי.
• מנוי: ממשק המשתמש של המערכת הוא המנוי, והוא יכול לבקש ממפרסם מספר אמצעי בקרה.
• מינוי: מסגרת הזמן שבה בעל התוכן הדיגיטלי יכול לשלוח עדכונים לממשק המשתמש של המערכת. בעל האפליקציה או המנוי יכולים לסגור את החלון הזה.

הצהרת השירות

האפליקציה שלכם צריכה להצהיר על שירות, כמו MyCustomControlService, בקובץ המניפסט של האפליקציה.

השירות חייב לכלול מסנן Intent עבור ControlsProviderService. המסנן הזה מאפשר לאפליקציות להוסיף אמצעי בקרה לממשק המשתמש של המערכת.

צריך גם label שמוצג באמצעי הבקרה בממשק המשתמש של המערכת.

בדוגמה הבאה מוסבר איך להצהיר על שירות:

<service
    android:name="MyCustomControlService"
    android:label="My Custom Controls"
    android:permission="android.permission.BIND_CONTROLS"
    android:exported="true"
    >
    <intent-filter>
      <action android:name="android.service.controls.ControlsProviderService" />
    </intent-filter>
</service>

בשלב הבא, יוצרים קובץ Kotlin חדש בשם MyCustomControlService.kt ומגדילים אותו עם ControlsProviderService():

Kotlin

    class MyCustomControlService : ControlsProviderService() {
        ...
    }
    

Java

    public class MyCustomJavaControlService extends ControlsProviderService {
        ...
    }
    

בחירת סוג אמצעי הבקרה הנכון

ה-API מספק שיטות ל-builder כדי ליצור את אמצעי הבקרה. כדי לאכלס את ה-builder, צריך לקבוע איזה מכשיר רוצים לשלוט בו ואיך המשתמש יוצר איתו אינטראקציה. מבצעים את השלבים הבאים:

1. בוחרים את סוג המכשיר שאותו מייצג אמצעי הבקרה. הכיתה DeviceTypes היא אנטומציה של כל המכשירים הנתמכים. הסוג משמש לקביעת הסמלים והצבעים של המכשיר בממשק המשתמש.
2. קובעים את השם שמוצג למשתמש, את מיקום המכשיר (למשל: מטבח) ורכיבים טקסטואליים אחרים של ממשק המשתמש שמשויכים לאמצעי הבקרה.
3. בוחרים את התבנית הטובה ביותר שתומכת באינטראקציה של המשתמשים. לשימוש בפקדים מוקצה ControlTemplate מהאפליקציה. התבנית הזו מציגה למשתמש ישירות את מצב הבקרה ואת שיטות הקלט הזמינות, כלומר את ControlAction. בטבלה הבאה מפורטות כמה מהתבניות הזמינות והפעולות שהן תומכות בהן:

תבנית	פעולה	תיאור
ControlTemplate.getNoTemplateObject()	None	האפליקציה עשויה להשתמש בהרשאה הזו כדי להעביר מידע על אמצעי הבקרה, אבל המשתמש לא יכול לבצע אינטראקציה איתה.
ToggleTemplate	BooleanAction	מייצג פקד שאפשר להעביר בין המצבים 'מופעל' ו'מושבת'. האובייקט BooleanAction מכיל שדה שמשתנה כדי לייצג את המצב החדש המבוקש כשהמשתמש מקיש על הפקד.
RangeTemplate	FloatAction	מייצג ווידג'ט של פס הזזה עם ערכי מינימום, מקסימום ושלבים שצוינו. כשהמשתמש יוצר אינטראקציה עם פס ההזזה, שולחים לאפליקציה אובייקט FloatAction חדש עם הערך המעודכן.
ToggleRangeTemplate	BooleanAction, FloatAction	התבנית הזו היא שילוב של ToggleTemplate ו-RangeTemplate. הוא תומך באירועי מגע ובפס הזזה, למשל כדי לשלוט בעמעום של תאורה.
TemperatureControlTemplate	ModeAction, BooleanAction, FloatAction	בנוסף לאנקפסולציה של הפעולות הקודמות, התבנית הזו מאפשרת למשתמש להגדיר מצב, כמו חימום, קירור, חימום/קירור, חיסכון או כבוי.
StatelessTemplate	CommandAction	משמש לציון אמצעי בקרה עם יכולת מגע, אבל אי אפשר לקבוע את המצב שלו, כמו שלט רחוק של טלוויזיה עם אינפרה-אדום. אפשר להשתמש בתבנית הזו כדי להגדיר תרחיש או מאקרו, שהם צבירת שינויים של בקרה ומצב.

בעזרת המידע הזה תוכלו ליצור את אמצעי הבקרה:

• משתמשים בכיתה ה-builder‏ Control.StatelessBuilder כשהמצב של אמצעי הבקרה לא ידוע.
• כשהמצב של הבקרה ידוע, משתמשים במחלקת ה-builder Control.StatefulBuilder.

לדוגמה, כדי לשלוט בנורה חכמה ובתרמוסטט, מוסיפים את הקבועים הבאים ל-MyCustomControlService:

Kotlin

    private const val LIGHT_ID = 1234
    private const val LIGHT_TITLE = "My fancy light"
    private const val LIGHT_TYPE = DeviceTypes.TYPE_LIGHT
    private const val THERMOSTAT_ID = 5678
    private const val THERMOSTAT_TITLE = "My fancy thermostat"
    private const val THERMOSTAT_TYPE = DeviceTypes.TYPE_THERMOSTAT
 
    class MyCustomControlService : ControlsProviderService() {
      ...
    }
    

Java

    public class MyCustomJavaControlService extends ControlsProviderService {
 
    private final int LIGHT_ID = 1337;
    private final String LIGHT_TITLE = "My fancy light";
    private final int LIGHT_TYPE = DeviceTypes.TYPE_LIGHT;
    private final int THERMOSTAT_ID = 1338;
    private final String THERMOSTAT_TITLE = "My fancy thermostat";
    private final int THERMOSTAT_TYPE = DeviceTypes.TYPE_THERMOSTAT;
 
    ...
    }
    

יצירת חשבונות של בעלי תוכן דיגיטלי לצורך בקרה

אחרי שיוצרים את אמצעי הבקרה, צריך להקצות לו בעל תוכן דיגיטלי. בעל התוכן הדיגיטלי מודיע לממשק המשתמש של המערכת על קיומו של אמצעי הבקרה. לכיתה ControlsProviderService יש שתי שיטות של בעלי תוכן דיגיטלי שצריך לשנות בקוד האפליקציה:

• createPublisherForAllAvailable(): יוצרת Publisher לכל אמצעי הבקרה שזמינים באפליקציה. משתמשים ב-Control.StatelessBuilder() כדי ליצור אובייקטים מסוג Control לבעל האפליקציה הזה.
• createPublisherFor(): יוצרת Publisher לרשימה של אמצעי בקרה נתונים, כפי שזוהו לפי מזהי המחרוזות שלהם. משתמשים ב-Control.StatefulBuilder כדי ליצור את אובייקטי ה-Control האלה, כי בעל התוכן הדיגיטלי צריך להקצות מצב לכל אמצעי בקרה.

יצירת בעל התוכן הדיגיטלי

כשהאפליקציה מפרסמת בפעם הראשונה פקדים בממשק המשתמש של המערכת, האפליקציה לא יודעת מה המצב של כל אחד מהפקדים. אחזור המצב יכול להיות פעולה ממושכת שכוללת הרבה קפיצות ברשת של ספק המכשיר. משתמשים ב-method‏ createPublisherForAllAvailable() כדי להציג למערכת את אמצעי הבקרה הזמינים. בשיטה הזו נעשה שימוש בכיתה ה-builder Control.StatelessBuilder, כי המצב של כל אמצעי בקרה לא ידוע.

לאחר שהפקדים מופיעים בממשק המשתמש של Android , המשתמש יכול לבחור פקדים מועדפים.

כדי להשתמש בשגרות המשך (coroutines) ב-Kotlin כדי ליצור ControlsProviderService, מוסיפים יחסי תלות חדשים ל-build.gradle:

Groovy

dependencies {
    implementation "org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-jdk9:1.6.4"
}

Kotlin

dependencies {
    implementation("org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-jdk9:1.6.4")
}

אחרי שמסנכרנים את קובצי Gradle, מוסיפים את קטע הקוד הבא ל-Service כדי להטמיע את createPublisherForAllAvailable():

Kotlin

    class MyCustomControlService : ControlsProviderService() {
 
      override fun createPublisherForAllAvailable(): Flow.Publisher =
          flowPublish {
              send(createStatelessControl(LIGHT_ID, LIGHT_TITLE, LIGHT_TYPE))
              send(createStatelessControl(THERMOSTAT_ID, THERMOSTAT_TITLE, THERMOSTAT_TYPE))
          }
 
      private fun createStatelessControl(id: Int, title: String, type: Int): Control {
          val intent = Intent(this, MainActivity::class.java)
              .putExtra(EXTRA_MESSAGE, title)
              .addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK)
          val action = PendingIntent.getActivity(
              this,
              id,
              intent,
              PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT or PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE
          )
 
          return Control.StatelessBuilder(id.toString(), action)
              .setTitle(title)
              .setDeviceType(type)
              .build()
      }
 
          override fun createPublisherFor(controlIds: List): Flow.Publisher {
           TODO()
        }
 
        override fun performControlAction(
            controlId: String,
            action: ControlAction,
            consumer: Consumer
        ) {
            TODO()
        }
    }
    

Java

    public class MyCustomJavaControlService extends ControlsProviderService {
 
        private final int LIGHT_ID = 1337;
        private final String LIGHT_TITLE = "My fancy light";
        private final int LIGHT_TYPE = DeviceTypes.TYPE_LIGHT;
        private final int THERMOSTAT_ID = 1338;
        private final String THERMOSTAT_TITLE = "My fancy thermostat";
        private final int THERMOSTAT_TYPE = DeviceTypes.TYPE_THERMOSTAT;
 
        private boolean toggleState = false;
        private float rangeState = 18f;
        private final Map> controlFlows = new HashMap<>();
 
        @NonNull
        @Override
        public Flow.Publisher createPublisherForAllAvailable() {
            List controls = new ArrayList<>();
            controls.add(createStatelessControl(LIGHT_ID, LIGHT_TITLE, LIGHT_TYPE));
            controls.add(createStatelessControl(THERMOSTAT_ID, THERMOSTAT_TITLE, THERMOSTAT_TYPE));
            return FlowAdapters.toFlowPublisher(Flowable.fromIterable(controls));
        }
 
        @NonNull
        @Override
        public Flow.Publisher createPublisherFor(@NonNull List controlIds) {
            ReplayProcessor updatePublisher = ReplayProcessor.create();
 
            controlIds.forEach(control -> {
                controlFlows.put(control, updatePublisher);
                updatePublisher.onNext(createLight());
                updatePublisher.onNext(createThermostat());
            });
 
            return FlowAdapters.toFlowPublisher(updatePublisher);
        }
    }
    

מחליקים למטה בתפריט המערכת ומוצאים את הלחצן Device Controls (בקרת מכשירים) שמופיע באיור 4:

איור 4. פקדי המכשירים בתפריט המערכת.

הקשה על Device controls (אמצעי בקרה במכשיר) תעביר אתכם למסך שני שבו תוכלו לבחור את האפליקציה. אחרי שתבחרו את האפליקציה, תוכלו לראות איך קטע הקוד הקודם יוצר תפריט מערכת מותאם אישית שבו מוצגים אמצעי הבקרה החדשים, כפי שמוצג באיור 5:

איור 5. פקדים של תאורה ותרמוסטט שרוצים להוסיף.

עכשיו מטמיעים את השיטה createPublisherFor() ומוסיפים את הפרטים הבאים ל-Service:

Kotlin

    private val job = SupervisorJob()
    private val scope = CoroutineScope(Dispatchers.IO + job)
    private val controlFlows = mutableMapOf>()
 
    private var toggleState = false
    private var rangeState = 18f
 
    override fun createPublisherFor(controlIds: List): Flow.Publisher {
        val flow = MutableSharedFlow(replay = 2, extraBufferCapacity = 2)
 
        controlIds.forEach { controlFlows[it] = flow }
 
        scope.launch {
            delay(1000) // Retrieving the toggle state.
            flow.tryEmit(createLight())
 
            delay(1000) // Retrieving the range state.
            flow.tryEmit(createThermostat())
 
        }
        return flow.asPublisher()
    }
 
    private fun createLight() = createStatefulControl(
        LIGHT_ID,
        LIGHT_TITLE,
        LIGHT_TYPE,
        toggleState,
        ToggleTemplate(
            LIGHT_ID.toString(),
            ControlButton(
                toggleState,
                toggleState.toString().uppercase(Locale.getDefault())
            )
        )
    )
 
    private fun createThermostat() = createStatefulControl(
        THERMOSTAT_ID,
        THERMOSTAT_TITLE,
        THERMOSTAT_TYPE,
        rangeState,
        RangeTemplate(
            THERMOSTAT_ID.toString(),
            15f,
            25f,
            rangeState,
            0.1f,
            "%1.1f"
        )
    )
 
    private fun  createStatefulControl(id: Int, title: String, type: Int, state: T, template: ControlTemplate): Control {
        val intent = Intent(this, MainActivity::class.java)
            .putExtra(EXTRA_MESSAGE, "$title $state")
            .addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK)
        val action = PendingIntent.getActivity(
            this,
            id,
            intent,
            PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT or PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE
        )
 
        return Control.StatefulBuilder(id.toString(), action)
            .setTitle(title)
            .setDeviceType(type)
            .setStatus(Control.STATUS_OK)
            .setControlTemplate(template)
            .build()
    }
 
    override fun onDestroy() {
        super.onDestroy()
        job.cancel()
    }
 
    

Java

    @NonNull
    @Override
    public Flow.Publisher createPublisherFor(@NonNull List controlIds) {
        ReplayProcessor updatePublisher = ReplayProcessor.create();
 
        controlIds.forEach(control -> {
            controlFlows.put(control, updatePublisher);
            updatePublisher.onNext(createLight());
            updatePublisher.onNext(createThermostat());
        });
 
        return FlowAdapters.toFlowPublisher(updatePublisher);
    }
 
    private Control createStatelessControl(int id, String title, int type) {
        Intent intent = new Intent(this, MainActivity.class)
                .putExtra(EXTRA_MESSAGE, title)
                .addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
        PendingIntent action = PendingIntent.getActivity(
                this,
                id,
                intent,
                PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT | PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE
        );
 
        return new Control.StatelessBuilder(id + "", action)
                .setTitle(title)
                .setDeviceType(type)
                .build();
    }
 
    private Control createLight() {
        return createStatefulControl(
                LIGHT_ID,
                LIGHT_TITLE,
                LIGHT_TYPE,
                toggleState,
                new ToggleTemplate(
                        LIGHT_ID + "",
                        new ControlButton(
                                toggleState,
                                String.valueOf(toggleState).toUpperCase(Locale.getDefault())
                        )
                )
        );
    }
 
    private Control createThermostat() {
        return createStatefulControl(
                THERMOSTAT_ID,
                THERMOSTAT_TITLE,
                THERMOSTAT_TYPE,
                rangeState,
                new RangeTemplate(
                        THERMOSTAT_ID + "",
                        15f,
                        25f,
                        rangeState,
                        0.1f,
                        "%1.1f"
                )
        );
    }
 
    private  Control createStatefulControl(int id, String title, int type, T state, ControlTemplate template) {
        Intent intent = new Intent(this, MainActivity.class)
                .putExtra(EXTRA_MESSAGE, "$title $state")
                .addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
        PendingIntent action = PendingIntent.getActivity(
                this,
                id,
                intent,
                PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT | PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE
        );
 
        return new Control.StatefulBuilder(id + "", action)
                .setTitle(title)
                .setDeviceType(type)
                .setStatus(Control.STATUS_OK)
                .setControlTemplate(template)
                .build();
    }
    

בדוגמה הזו, שיטת createPublisherFor() מכילה הטמעה מזויפת של הפעולות שהאפליקציה צריכה לעשות: לתקשר עם המכשיר כדי לאחזר את הסטטוס שלו ולשדר את הסטטוס הזה למערכת.

כדי לעמוד בדרישות של Reactive Streams API, ה-method‏ createPublisherFor() משתמש ב-coroutines וב-flows של Kotlin באופן הבא:

1. יצירת Flow.
2. המתנה של שנייה אחת.
3. יצירת המצב של הנורה החכמה והעברתו.
4. המערכת ממתינה עוד שנייה.
5. יצירת המצב של התרמוסטט והעברתו.

טיפול בפעולות

ה-method performControlAction() מאותתת כשמשתמש מקיים אינטראקציה עם פקד שפורסם. סוג הקובץ ControlAction שנשלח קובע את הפעולה. מבצעים את הפעולה המתאימה לאמצעי הבקרה הנתון ומעדכנים את מצב המכשיר בממשק המשתמש של Android.

כדי להשלים את הדוגמה, צריך להוסיף את הטקסט הבא ל-Service:

Kotlin

    override fun performControlAction(
        controlId: String,
        action: ControlAction,
        consumer: Consumer
    ) {
        controlFlows[controlId]?.let { flow ->
            when (controlId) {
                LIGHT_ID.toString() -> {
                    consumer.accept(ControlAction.RESPONSE_OK)
                    if (action is BooleanAction) toggleState = action.newState
                    flow.tryEmit(createLight())
                }
                THERMOSTAT_ID.toString() -> {
                    consumer.accept(ControlAction.RESPONSE_OK)
                    if (action is FloatAction) rangeState = action.newValue
                    flow.tryEmit(createThermostat())
                }
                else -> consumer.accept(ControlAction.RESPONSE_FAIL)
            }
        } ?: consumer.accept(ControlAction.RESPONSE_FAIL)
    }
    

Java

    @Override
    public void performControlAction(@NonNull String controlId, @NonNull ControlAction action, @NonNull Consumer consumer) {
        ReplayProcessor processor = controlFlows.get(controlId);
        if (processor == null) return;
 
        if (controlId.equals(LIGHT_ID + "")) {
            consumer.accept(ControlAction.RESPONSE_OK);
            if (action instanceof BooleanAction) toggleState = ((BooleanAction) action).getNewState();
            processor.onNext(createLight());
        }
        if (controlId.equals(THERMOSTAT_ID + "")) {
            consumer.accept(ControlAction.RESPONSE_OK);
            if (action instanceof FloatAction) rangeState = ((FloatAction) action).getNewValue()
            processor.onNext(createThermostat());
        }
    }
    

מריצים את האפליקציה, נכנסים לתפריט Device controls (אמצעי הבקרה של המכשיר) ורואים את אמצעי הבקרה של התאורה והתרמוסטט.

איור 6. אמצעי בקרה על תאורה ותרמוסטט.