Panoramica dei sensori

La maggior parte dei dispositivi Android è dotata di sensori integrati che misurano il movimento, l'orientamento e in diverse condizioni ambientali. Questi sensori sono in grado di fornire dati non elaborati con precisione e accuratezza ed è utile se vuoi monitorare i movimenti tridimensionali del dispositivo o o monitorare i cambiamenti nell'ambiente circostante in prossimità di un dispositivo. Ad esempio, un il gioco potrebbe monitorare le letture del sensore di gravità di un dispositivo per dedurre gesti dell'utente complessi e movimenti come inclinazione, scuotimento, rotazione o swing. Analogamente, un'applicazione meteo potrebbe utilizzare il sensore di temperatura e il sensore di umidità di un dispositivo per calcolare e segnalare il punto di rugiada oppure un'applicazione per i viaggi potrebbe utilizzare il sensore del campo geomagnetico e l'accelerometro per segnalare la bussola.

La piattaforma Android supporta tre ampie categorie di sensori:

  • Sensori di movimento

    Questi sensori misurano le forze di accelerazione e di rotazione su tre assi. Questo comprende accelerometri, sensori di gravità, giroscopi e vettori di rotazione i sensori.

  • Sensori ambientali

    Questi sensori misurano vari parametri ambientali, come la temperatura e la pressione dell'aria ambiente, l'illuminazione e l'umidità. Questa categoria include barometri, fotometri e termometri.

  • Sensori di posizione

    Questi sensori misurano la posizione fisica di un dispositivo. Questa categoria include sensori di orientamento e magnetometri.

Puoi accedere ai sensori disponibili sul dispositivo e acquisire dati non elaborati dei sensori utilizzando il dispositivo Android nella struttura dei sensori. Il framework del sensore fornisce diverse classi e interfacce che ti aiutano a eseguire un'ampia gamma di attività correlate ai sensori. Ad esempio, puoi utilizzare la struttura dei sensori per:

  • Determina quali sensori sono disponibili su un dispositivo.
  • Determina le funzionalità di un singolo sensore, ad esempio la sua portata massima, il produttore, i requisiti di alimentazione e la risoluzione.
  • Acquisisci dati non elaborati dei sensori e definisci la velocità minima alla quale vengono acquisiti i dati dei sensori.
  • Registra e annulla la registrazione degli ascoltatori di eventi del sensore che monitorano le modifiche del sensore.

Questo argomento fornisce una panoramica dei sensori disponibili sulla piattaforma Android. Fornisce inoltre un'introduzione al framework del sensore.

Introduzione ai sensori

Il framework dei sensori Android ti consente di accedere a molti tipi di sensori. Alcuni di questi sensori sono basati su hardware e altri su software. I sensori basati sull'hardware sono componenti fisici integrati in un cellulare o un tablet. Ricavano i dati misurando direttamente proprietà ambientali specifiche, come accelerazione, intensità del campo geomagnetico o variazione angolare. I sensori basati su software non sono dispositivi fisici, anche se simulano i sensori basati su hardware. Sensori basati su software ricavano i dati da uno o più sensori basati su hardware e a volte sono chiamati o sensori sintetici. Il sensore di accelerazione lineare e il sensore di gravità sono esempi di sensori basati su software. La tabella 1 riassume i sensori supportati da Android completamente gestita.

Pochi dispositivi Android sono dotati di tutti i tipi di sensori. Ad esempio, la maggior parte dei telefoni e tablet dispongono di un accelerometro e un magnetometro, ma meno dispositivi hanno barometri o termometri. Inoltre, un dispositivo può avere più di un sensore di un determinato tipo. Per Ad esempio, un dispositivo può avere due sensori di gravità, ognuno con una portata diversa.

Tabella 1. Tipi di sensori supportati dalla piattaforma Android.

Sensore Digitazione Descrizione Utilizzi comuni
TYPE_ACCELEROMETER Hardware Misura la forza di accelerazione in m/s2 applicata a un dispositivo su tutti e tre gli assi fisici (x, y e z), inclusa la forza di gravità. Rilevamento dei movimenti (scosse, inclinazione e così via).
TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE Hardware Misura la temperatura ambientale in una stanza in gradi Celsius (°C). Vedi la nota di seguito. Monitoraggio della temperatura dell'aria.
TYPE_GRAVITY Software o hardware Misura la forza di gravità in m/s2 applicata a un dispositivo su tre assi fisici (x, y, z). Rilevamento dei movimenti (scosse, inclinazione e così via).
TYPE_GYROSCOPE Hardware Misura la velocità di rotazione di un dispositivo in rad/s intorno a ognuno dei tre assi fisici (x, y e z). Rilevamento della rotazione (rotazione, rotazione e così via).
TYPE_LIGHT Hardware Misura il livello di luce ambientale (illuminazione) in lx. Controllo della luminosità dello schermo.
TYPE_LINEAR_ACCELERATION Software o hardware Misura la forza di accelerazione in m/s2 che è applicata a un dispositivo su tutti e tre gli assi fisici (x, y e z), esclusa la forza di gravità. Monitoraggio dell'accelerazione lungo un singolo asse.
TYPE_MAGNETIC_FIELD Hardware Misura il campo geomagnetico ambientale per tutti e tre gli assi fisici (x, y, z) in μT. Creazione di una bussola.
TYPE_ORIENTATION Software Misura i gradi di rotazione di un dispositivo intorno a tutti e tre gli assi fisici (x, y, z). A partire dal livello 3 dell'API, puoi ottenere la matrice di inclinazione e la matrice di rotazione per un dispositivo utilizzando il sensore di gravità e il sensore del campo geomagnetico in combinazione con il metodo getRotationMatrix(). Determinazione della posizione del dispositivo.
TYPE_PRESSURE Hardware Misura la pressione dell'aria ambiente in hPa o mbar. Monitoraggio delle variazioni della pressione atmosferica.
TYPE_PROXIMITY Hardware Misura la vicinanza di un oggetto in cm rispetto allo schermo di visualizzazione di un dispositivo. Questo sensore viene generalmente utilizzato per determinare se lo smartphone viene tenuto in posizione all'orecchio di una persona. Posizione dello smartphone durante una chiamata.
TYPE_RELATIVE_HUMIDITY Hardware Misura l'umidità relativa dell'ambiente in percentuale (%). Monitoraggio del punto di rugiada, dell'umidità assoluta e dell'umidità relativa.
TYPE_ROTATION_VECTOR Software o hardware Misura l'orientamento di un dispositivo fornendo i tre elementi del suo vettore di rotazione. Rilevamento dei movimenti e della rotazione.
TYPE_TEMPERATURE Hardware Misura la temperatura del dispositivo in gradi Celsius (°C). Questo sensore l'implementazione varia da un dispositivo all'altro questo sensore è stato sostituito con il sensore TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE in Livello API 14 Monitoraggio delle temperature.

Struttura del sensore

Puoi accedere a questi sensori e acquisire i dati non elaborati utilizzando il framework dei sensori Android. Il framework dei sensori fa parte del pacchetto android.hardware e include quanto segue classi e interfacce:

SensorManager
Puoi usare questa lezione per creare un'istanza del servizio dei sensori. Questo corso fornisce vari metodi per accedere ed elencare i sensori, registrare e annullare la registrazione degli eventi dei sensori ascoltatori e l'acquisizione di informazioni sull'orientamento. Questa classe fornisce anche diverse costanti del sensore che vengono utilizzate per segnalare l'accuratezza del sensore, impostare le frequenze di acquisizione dei dati e calibrare i sensori.
Sensor
Puoi usare questa lezione per creare un'istanza di un sensore specifico. Questa classe fornisce vari metodi che consentono di determinare le funzionalità di un sensore.
SensorEvent
Il sistema utilizza questa classe per creare un oggetto evento sensore, che fornisce informazioni su un evento sensore. Un oggetto evento del sensore include le seguenti informazioni: i dati non elaborati del sensore, il tipo di sensore che ha generato l'evento, la precisione dei dati e il timestamp dell'evento.
SensorEventListener
Puoi utilizzare questa interfaccia per creare due metodi di callback che ricevono notifiche (eventi del sensore) quando i valori del sensore cambiano o quando cambia la precisione del sensore.

In un'applicazione tipica, utilizzi queste API relative ai sensori per eseguire due attività di base:

  • Identificare i sensori e le funzionalità dei sensori

    L'identificazione dei sensori e delle relative funzionalità in fase di esecuzione è utile se la tua applicazione ha funzionalità che si basano su tipi o funzionalità di sensori specifici. Ad esempio, potresti voler identificare tutti i sensori presenti su un dispositivo e disattivare le funzionalità dell'applicazione che si basano su sensori non presenti. Allo stesso modo, ti consigliamo di identificare tutti i sensori di un determinato tipo, per consentirti di scegliere l'implementazione del sensore con le prestazioni ottimali per la tua applicazione.

  • Monitorare gli eventi dei sensori

    Il monitoraggio degli eventi dei sensori è il modo in cui acquisisci i dati non elaborati dei sensori. Ogni volta si verifica un evento del sensore Un sensore rileva una variazione dei parametri che sta misurando. Un evento del sensore ti fornisce con quattro informazioni: il nome del sensore che ha attivato l'evento, il timestamp relativo all'evento, l'accuratezza dell'evento e i dati non elaborati dei sensori che hanno attivato l'evento.

Disponibilità del sensore

Anche se la disponibilità dei sensori varia da dispositivo a dispositivo, può variare anche tra Android e versioni successive. Questo perché i sensori Android sono stati introdotti nel corso di di Google Cloud. Ad esempio, molti sensori sono stati introdotti in Android 1.5 (livello API 3), ma alcuni non sono stati implementati e non sono stati disponibili per l'utilizzo fino ad Android 2.3 (livello API 9). Analogamente, diversi sensori sono stati introdotti in Android 2.3 (livello API 9) e Android 4.0 (livello API 14). Due sensori sono stati ritirati e sostituiti da sensori più recenti e migliori.

La Tabella 2 riassume la disponibilità di ciascun sensore piattaforma per piattaforma. Solo quattro piattaforme sono elencate perché sono quelle che hanno comportato i cambiamenti dei sensori. I sensori elencati come ritirati sono ancora disponibili sulle piattaforme successive (a condizione che il sensore sia presente su un dispositivo), in linea con le norme di compatibilità futura di Android.

Tabella 2. Disponibilità dei sensori in base alla piattaforma.

Sensore Android 4.0
(livello API 14)		 Android 2.3
(livello API 9)		 Android 2.2
(livello API 8)		 Android 1.5
(livello API 3)
TYPE_ACCELEROMETER Sì Sì Sì Sì
TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE Sì n/a n/d n/a
TYPE_GRAVITY Sì Sì n/a n/a
TYPE_GYROSCOPE Sì Sì N/D1 N/D1
TYPE_LIGHT Sì Sì Sì Sì
TYPE_LINEAR_ACCELERATION Sì Sì n/a n/a
TYPE_MAGNETIC_FIELD Sì Sì Sì Sì
TYPE_ORIENTATION Sì2 Sì2 Sì2 Sì
TYPE_PRESSURE Sì Sì N/D1 N/D1
TYPE_PROXIMITY Sì Sì Sì Sì
TYPE_RELATIVE_HUMIDITY Sì n/a n/d n/a
TYPE_ROTATION_VECTOR Sì Sì n/a n/a
TYPE_TEMPERATURE Sì2 Sì Sì Sì

1 Questo tipo di sensore è stato aggiunto ad Android 1.5 (livello API 3), ma non era disponibile per l'uso fino ad Android 2.3 (livello API 9).

2 Questo sensore è disponibile, ma è stato ritirato.

Identificazione dei sensori e delle relative funzionalità

La struttura dei sensori Android offre diversi metodi che ti consentono di stabilire runtime quali sensori sono presenti su un dispositivo. L'API fornisce anche metodi che consentono di determinare le funzionalità di ciascun sensore, ad esempio la sua portata massima, la sua risoluzione e i suoi requisiti di alimentazione.

Per identificare i sensori presenti su un dispositivo, devi prima ottenere un riferimento al sensore completamente gestito di Google Cloud. A tal fine, crea un'istanza della classe SensorManager chiamando il metodo getSystemService() e passando l'argomento SENSOR_SERVICE. Ad esempio:

KotlinJava
private lateinit var sensorManager: SensorManager
...
sensorManager = getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE) as SensorManager
 
private SensorManager sensorManager;
...
sensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);

Dopodiché puoi visualizzare un elenco di tutti i sensori di un dispositivo chiamando il getSensorList() e utilizzando la costante TYPE_ALL. Ad esempio:

KotlinJava
val deviceSensors: List<Sensor> = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL)
 
List<Sensor> deviceSensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);

Se vuoi elencare tutti i sensori di un determinato tipo, puoi utilizzare un'altra costante anziché TYPE_ALL, ad esempio TYPE_GYROSCOPE, TYPE_LINEAR_ACCELERATION, oppure TYPE_GRAVITY.

Puoi anche determinare se su un dispositivo è presente un tipo specifico di sensore utilizzando il metodo getDefaultSensor() e passando il tipo costante per un sensore specifico. Se un dispositivo è dotato di più sensori di uno stesso tipo, uno dei devono essere designati come sensori predefiniti. Se non esiste un sensore predefinito per un determinato tipo di sensore, la chiamata al metodo restituisce null, il che significa che il dispositivo non ha quel tipo di sensore. Ad esempio, il seguente codice verifica se sul dispositivo è presente un magnetometro:

KotlinJava
private lateinit var sensorManager: SensorManager
...
sensorManager = getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE) as SensorManager
if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD) != null) {
    // Success! There's a magnetometer.
} else {
    // Failure! No magnetometer.
}
 
private SensorManager sensorManager;
...
sensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD) != null){
    // Success! There's a magnetometer.
} else {
    // Failure! No magnetometer.
}

Nota: Android non richiede ai produttori di dispositivi di integrare tipi specifici di sensori nei loro dispositivi Android, pertanto i dispositivi possono avere un'ampia gamma di configurazioni dei sensori.

Oltre a elencare i sensori presenti su un dispositivo, puoi usare i metodi pubblici del Classe Sensor per determinare le capacità e gli attributi dei singoli i sensori. Questa opzione è utile se vuoi che la tua applicazione si comporti in modo diverso in base ai sensori o alle funzionalità dei sensori disponibili su un dispositivo. Ad esempio, puoi utilizzare getResolution() e getMaximumRange() metodi per ottenere la risoluzione di un sensore e il raggio massimo di misurazione. Puoi anche utilizzare il metodo getPower() per ottenere i requisiti di alimentazione di un sensore.

Due dei metodi pubblici sono particolarmente utili se vuoi ottimizzare la tua applicazione sensori di produttori diversi o versioni diverse di un sensore. Ad esempio, se la tua applicazione non devi monitorare i gesti dell'utente, come l'inclinazione o lo scuotimento, potresti creare un regole e ottimizzazioni per i dispositivi più recenti dotati di sensore di gravità di un fornitore specifico e un altro insieme di regole di filtraggio dei dati e ottimizzazioni per i dispositivi privi di sensore di gravità e solo un accelerometro. Il seguente esempio di codice mostra come eseguire questa operazione con i metodi getVendor() e getVersion() questo. In questo esempio, stiamo cercando un sensore di gravità che indichi Google LLC come fornitore e il cui numero di versione è 3. Se questo particolare sensore non è presente sul dispositivo, proviamo a utilizzare l'accelerometro.

KotlinJava
private lateinit var sensorManager: SensorManager
private var mSensor: Sensor? = null

...

sensorManager = getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE) as SensorManager

if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GRAVITY) != null) {
    val gravSensors: List<Sensor> = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_GRAVITY)
    // Use the version 3 gravity sensor.
    mSensor = gravSensors.firstOrNull { it.vendor.contains("Google LLC") && it.version == 3 }
}
if (mSensor == null) {
    // Use the accelerometer.
    mSensor = if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER) != null) {
        sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER)
    } else {
        // Sorry, there are no accelerometers on your device.
        // You can't play this game.
        null
    }
}
 
private SensorManager sensorManager;
private Sensor mSensor;

...

sensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
mSensor = null;

if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GRAVITY) != null){
    List<Sensor> gravSensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_GRAVITY);
    for(int i=0; i<gravSensors.size(); i++) {
        if ((gravSensors.get(i).getVendor().contains("Google LLC")) &&
           (gravSensors.get(i).getVersion() == 3)){
            // Use the version 3 gravity sensor.
            mSensor = gravSensors.get(i);
        }
    }
}
if (mSensor == null){
    // Use the accelerometer.
    if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER) != null){
        mSensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);
    } else{
        // Sorry, there are no accelerometers on your device.
        // You can't play this game.
    }
}

Un altro metodo utile è il metodo getMinDelay(), che restituisce l'intervallo di tempo minimo (in microsecondi) che un sensore può utilizzare per rilevare i dati. Qualsiasi sensore che restituisce un valore diverso da zero per il metodo getMinDelay() è un sensore in streaming. I sensori di streaming rilevano i dati a intervalli regolari e sono stati introdotti in Android 2.3 (livello API 9). Se un sensore restituisce uno zero quando chiami il metodo getMinDelay(), significa che non è un sensore di flusso perché riporta i dati solo quando c'è una modifica della i parametri che sta rilevando.

Il metodo getMinDelay() è utile perché consente di determinare la frequenza massima con cui un sensore può acquisire dati. Se alcune funzionalità della tua applicazione richiedono un volume di dati elevato o un sensore di streaming, puoi usare questo metodo per determinare se un sensore soddisfa questi requisiti e attiva o disattiva le funzionalità pertinenti nella tua applicazione di conseguenza.

Attenzione:la frequenza massima di acquisizione dei dati di un sensore non è necessariamente la velocità con cui il framework dei sensori invia i dati dei sensori all'applicazione. Il framework del sensore registra i dati tramite eventi del sensore e diversi fattori influiscono sulla frequenza con cui la tua applicazione riceve gli eventi del sensore. Per ulteriori informazioni, consulta Monitorare gli eventi dei sensori.

Monitoraggio degli eventi dei sensori

Per monitorare i dati non elaborati dei sensori devi implementare due metodi di callback esposti l'interfaccia di SensorEventListener: onAccuracyChanged() e onSensorChanged(). Il sistema Android chiama questi metodi ogni volta che si verifica quanto segue:

Il seguente codice mostra come utilizzare il metodo onSensorChanged() per monitorare i dati del sensore di luce. Questo esempio mostra i dati non elaborati del sensore in un TextView ovvero definita nel file main.xml come sensor_data.

KotlinJava
class SensorActivity : Activity(), SensorEventListener {
    private lateinit var sensorManager: SensorManager
    private var mLight: Sensor? = null

    public override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.main)

        sensorManager = getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE) as SensorManager
        mLight = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LIGHT)
    }

    override fun onAccuracyChanged(sensor: Sensor, accuracy: Int) {
        // Do something here if sensor accuracy changes.
    }

    override fun onSensorChanged(event: SensorEvent) {
        // The light sensor returns a single value.
        // Many sensors return 3 values, one for each axis.
        val lux = event.values[0]
        // Do something with this sensor value.
    }

    override fun onResume() {
        super.onResume()
        mLight?.also { light ->
            sensorManager.registerListener(this, light, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL)
        }
    }

    override fun onPause() {
        super.onPause()
        sensorManager.unregisterListener(this)
    }
}
 
public class SensorActivity extends Activity implements SensorEventListener {
    private SensorManager sensorManager;
    private Sensor mLight;

    @Override
    public final void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);

        sensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
        mLight = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LIGHT);
    }

    @Override
    public final void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
        // Do something here if sensor accuracy changes.
    }

    @Override
    public final void onSensorChanged(SensorEvent event) {
        // The light sensor returns a single value.
        // Many sensors return 3 values, one for each axis.
        float lux = event.values[0];
        // Do something with this sensor value.
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        sensorManager.registerListener(this, mLight, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
    }

    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        sensorManager.unregisterListener(this);
    }
}

In questo esempio, il ritardo dei dati predefinito (SENSOR_DELAY_NORMAL) viene specificato quando viene richiamato il metodo registerListener(). Il ritardo dei dati (o la frequenza di campionamento) controlla l'intervallo a cui gli eventi del sensore vengono inviati all'applicazione tramite il metodo di callback onSensorChanged(). Il ritardo predefinito dei dati è adatto per monitorare le variazioni dell'orientamento dello schermo e utilizza un ritardo di 200.000 microsecondi. Puoi specificare altri ritardi dei dati, ad esempio SENSOR_DELAY_GAME (ritardo di 20.000 microsecondi), SENSOR_DELAY_UI (ritardo di 60.000 microsecondi) o SENSOR_DELAY_FASTEST (ritardo di 0 microsecondi). A partire da Android 3.0 (livello API 11), puoi anche specificare il ritardo come valore assoluto (in microsecondi).

Il ritardo specificato è solo un ritardo suggerito. Il sistema Android e altre applicazioni possono alterare questo ritardo. Come best practice, devi specificare il ritardo maggiore possibile il sistema utilizza generalmente un ritardo inferiore a quello specificato (ovvero, devi scegliere il parametro la frequenza di campionamento più lenta che comunque soddisfa le esigenze della tua applicazione). L'utilizzo di un ritardo maggiore impone meno carico sul processore e quindi consuma meno.

Non esiste un metodo pubblico per determinare la frequenza di invio del framework dei sensori eventi dei sensori alla tua applicazione; ma puoi usare i timestamp associati a ogni dell'evento dei sensori per calcolare la frequenza di campionamento per diversi eventi. Una volta impostata, non dovresti dover modificare la frequenza di campionamento (ritardo). Se, per qualche motivo, avessi la necessità di modificare il ritardo, annullare la registrazione e registrare di nuovo il listener del sensore.

È inoltre importante notare che questo esempio utilizza i metodi di callback onResume() e onPause() per registrare e annullare la registrazione dell'ascoltatore di eventi del sensore. Come best practice, dovresti sempre disattivare i sensori di cui non hai bisogno, soprattutto quando l'attività è in pausa. In caso contrario, la batteria potrebbe esaurirsi nel giro di poche ore a causa del fatto che alcuni sensori hanno requisiti di alimentazione notevoli e possono consumare rapidamente la batteria. Il sistema non disattiva automaticamente i sensori allo spegnimento dello schermo.

Gestione di configurazioni di sensori diverse

Android non specifica una configurazione standard dei sensori per i dispositivi Ciò significa che i produttori di dispositivi possono integrare la configurazione del sensore che desiderano Dispositivi con tecnologia Android. Di conseguenza, i dispositivi possono includere una di sensori in un'ampia gamma di configurazioni. Se la tua applicazione si basa su un tipo specifico di sensore, devi assicurarti che sensore è presente su un dispositivo per consentire il corretto funzionamento dell'app.

Esistono due opzioni per garantire la presenza di un determinato sensore su un dispositivo:

  • Rileva i sensori in fase di runtime e attiva o disattiva le funzionalità dell'applicazione in base alle esigenze.
  • Usa i filtri di Google Play per scegliere come target dispositivi con configurazioni specifiche dei sensori.

Ciascuna opzione viene discussa nelle sezioni seguenti.

Rilevamento dei sensori in fase di esecuzione

Se la tua applicazione utilizza un tipo specifico di sensore, ma non si basa su di esso, puoi utilizzare il framework del sensore per rilevarlo in fase di esecuzione e disattivare o attivare le funzionalità dell'applicazione in base alle esigenze. Ad esempio, un'applicazione di navigazione potrebbe usare il sensore di temperatura, sensore di pressione, sensore GPS e sensore di campo geomagnetico per visualizzare la temperatura, barometrico pressione, posizione e orientamento della bussola. Se un dispositivo non dispone di un sensore di pressione, puoi utilizzare il framework del sensore per rilevare l'assenza del sensore di pressione in fase di esecuzione e disattivare la parte dell'interfaccia utente dell'applicazione che mostra la pressione. Ad esempio, il seguente codice controlla se su un dispositivo è presente un sensore di pressione:

KotlinJava
private lateinit var sensorManager: SensorManager
...
sensorManager = getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE) as SensorManager

if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PRESSURE) != null) {
    // Success! There's a pressure sensor.
} else {
    // Failure! No pressure sensor.
}
 
private SensorManager sensorManager;
...
sensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
if (sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PRESSURE) != null){
    // Success! There's a pressure sensor.
} else {
    // Failure! No pressure sensor.
}

Utilizzare i filtri di Google Play per scegliere come target configurazioni di sensori specifiche

Se pubblichi la tua applicazione su Google Play puoi utilizzare la L'elemento <uses-feature> nel file manifest per filtrare l'applicazione in base ai dispositivi che non lo utilizzano. la configurazione del sensore adatta alla tua applicazione. L'elemento <uses-feature> ha diversi descrittori hardware che ti consentono di filtrare le applicazioni in base alla presenza di sensori specifici. I sensori che puoi elencare includono: accelerometro, barometro, bussola (campo geomagnetico), giroscopio, luce e prossimità. Di seguito è riportato un esempio di voce manifest che filtra le app che non dispongono di un accelerometro:

<uses-feature android:name="android.hardware.sensor.accelerometer"
              android:required="true" />

Se aggiungi questo elemento e descrittore al file manifest dell'applicazione, gli utenti vedranno il tuo su Google Play solo se il dispositivo dispone di un accelerometro.

Devi impostare il descrittore su android:required="true" solo se la tua applicazione si basa interamente su un sensore specifico. Se la tua applicazione utilizza un sensore per alcune funzionalità, ma funziona comunque senza il sensore, devi elencarlo nell'elemento <uses-feature>, ma impostare il descrittore su android:required="false". Questo aiuta a garantire che i dispositivi possono installare la tua app anche se non sono dotati di quel particolare sensore. Si tratta anche di una best practice di gestione dei progetti che ti aiuta a tenere traccia delle funzionalità utilizzate dalla tua applicazione. Tieni presente che se la tua applicazione utilizza un determinato sensore, ma funziona ancora senza il sensore, devi rilevare il sensore in fase di esecuzione e disabilitare o abilitare le funzionalità dell'applicazione appropriato.

Sistema di coordinate del sensore

In generale, la struttura dei sensori utilizza un sistema di coordinate standard a 3 assi per esprimere i valori dei dati. Per la maggior parte dei sensori, il sistema di coordinate è definito in base allo schermo del dispositivo quando quest'ultimo viene mantenuto nell'orientamento predefinito (vedi figura 1). Quando un dispositivo viene mantenuto nell'orientamento predefinito, l'asse X è orizzontale e punta a destra, l'asse Y è verticale e punta verso l'alto e l'asse Z rivolto verso l'esterno della faccia dello schermo. In questo sistema, le coordinate dietro lo schermo hanno valori Z negativi. Questo sistema di coordinate viene utilizzato dai seguenti sensori:

Figura 1. Sistema di coordinate (rispetto a un dispositivo) utilizzato dall'API Sensor.

Il punto più importante da comprendere in merito a questo sistema di coordinate è che gli assi non sono scambiato quando l'orientamento dello schermo del dispositivo cambia, ovvero il sistema di coordinate del sensore non cambia mai mentre il dispositivo si muove. Questo comportamento è lo stesso del sistema di coordinate OpenGL.

Un altro punto da capire è che la tua applicazione non deve presupporre che l'aspetto naturale (predefinito) l'orientamento è verticale. L'orientamento naturale di molti tablet è orizzontale. Inoltre, il sistema di coordinate del sensore si basa sempre sull'orientamento naturale di un dispositivo.

Infine, se la tua applicazione associa i dati del sensore alla visualizzazione sullo schermo, devi utilizzare il metodo getRotation() per determinare la rotazione dello schermo e poi il metodo remapCoordinateSystem() per mappare le coordinate del sensore alle coordinate dello schermo. Devi eseguire questa operazione anche se il file manifest specifica solo verticale.

Nota:alcuni sensori e metodi utilizzano un sistema di coordinate che viene rispetto al riferimento globale (piuttosto che a quello del dispositivo). Questi metodi e sensori restituiscono dati che rappresentano il movimento o la posizione del dispositivo rispetto alla Terra. Per ulteriori informazioni, consulta il metodo getOrientation(), il metodo getRotationMatrix(), il Sensore di orientamento e il Sensore di vettore di rotazione.

Limitazione della frequenza dei sensori

Per proteggere informazioni potenzialmente sensibili sugli utenti, se la tua app ha come target Android 12 (livello API 31) o versioni successive, il sistema impone un limite alla frequenza di aggiornamento dei dati di determinati sensori di movimento e posizione. Questi dati include i valori registrati dall'accelerometro, dal giroscopio e dal sensore di campo magnetico terrestre del dispositivo.

Il limite di frequenza di aggiornamento dipende da come accedi ai dati dei sensori:

Se la tua app deve raccogliere i dati dei sensori di movimento a una velocità maggiore, devi dichiara il HIGH_SAMPLING_RATE_SENSORS come mostrato nello snippet di codice riportato di seguito. In caso contrario, se la tua app tenta di raccogliere i dati del sensore di movimento a una frequenza superiore senza dichiarare questa autorizzazione, si verifica un SecurityException.

AndroidManifest.xml

<manifest ...>
    <uses-permission android:name="android.permission.HIGH_SAMPLING_RATE_SENSORS"/>
    <application ...>
        ...
    </application>
</manifest>

Best practice per l'accesso e l'utilizzo dei sensori

Quando progetti l'implementazione dei sensori, accertati di seguire le linee guida descritte in questa sezione. Queste linee guida sono best practice consigliate per chiunque utilizzi il framework per i sensori per accedere ai sensori e acquisire i dati dei sensori.

Raccogliere i dati dei sensori solo in primo piano

Sui dispositivi con Android 9 (livello API 28) o versioni successive, le app in esecuzione nel di sfondo presentano le seguenti limitazioni:

  • Sensori che utilizzano continua come accelerometri e giroscopi, non ricevono eventi.
  • Sensori che utilizzano in caso di variazione o one-shot modalità di reporting non ricevono eventi.

Date queste limitazioni, è meglio rilevare gli eventi dei sensori quando il sia in primo piano o nell'ambito di un servizio in primo piano.

Annulla la registrazione dei listener dei sensori

Assicurati di annullare la registrazione dell'ascoltatore di un sensore quando hai finito di utilizzarlo o quando l'attività del sensore viene messa in pausa. Se un listener dei sensori è registrato e la sua attività è in pausa, ad acquisire dati e a utilizzare le risorse della batteria, a meno che non annulli la registrazione del sensore. Le seguenti mostra come utilizzare il metodo onPause() per annullare la registrazione di un listener:

KotlinJava
private lateinit var sensorManager: SensorManager
...
override fun onPause() {
    super.onPause()
    sensorManager.unregisterListener(this)
}
 
private SensorManager sensorManager;
...
@Override
protected void onPause() {
    super.onPause();
    sensorManager.unregisterListener(this);
}

Per ulteriori informazioni, vedi unregisterListener(SensorEventListener).

Eseguire il test con l'emulatore Android

Android Emulator include una serie di controlli per sensori virtuali che consentono di testare sensori come accelerometro, temperatura ambiente, magnetometro vicinanza, luce e altro.

L'emulatore utilizza una connessione con un dispositivo Android che esegue SdkControllerSensor dell'app. Tieni presente che questa app è disponibile solo su dispositivi con Android 4.0 (API livello 14) o superiore. (Se il dispositivo utilizza Android 4.0, deve avere Revisione 2 installata. L'app SdkControllerSensor monitora le modifiche ai sensori sul dispositivo e le trasmette all'emulatore. L'emulatore è viene poi trasformato in base ai nuovi valori che riceve dai sensori il tuo dispositivo.

Puoi visualizzare il codice sorgente dell'app SdkControllerSensor nella seguente posizione:

$ your-android-sdk-directory/tools/apps/SdkController

Per trasferire i dati tra il dispositivo e l'emulatore, segui questi passaggi:

  1. Controlla che la porta USB il debug sia attivato sul tuo dispositivo.
  2. Collega il dispositivo alla macchina di sviluppo usando un cavo USB.
  3. Avvia l'app SdkControllerSensor sul tuo dispositivo.
  4. Nell'app, seleziona i sensori che vuoi emulare.

  5. Esegui questo comando adb:

    6. $ adb forward tcp:1968 tcp:1968
  6. Avvia l'emulatore. Ora dovresti essere in grado di applicare trasformazioni all'emulatore muovendo il dispositivo.

Nota: se i movimenti che effettui sul dispositivo fisico non trasformano l'emulatore, prova a eseguire di nuovo il comando adb del passaggio 5.

Per ulteriori informazioni, consulta la guida all'emulatore Android.

Non bloccare il metodo onSensorChanged()

I dati dei sensori possono cambiare a una frequenza elevata, il che significa che il sistema potrebbe chiamare il metodo onSensorChanged(SensorEvent) abbastanza spesso. Come best practice, dovrebbe fare il meno possibile con il metodo onSensorChanged(SensorEvent) in modo da non bloccarlo. Se le tue richiede l'applicazione di filtri o riduzione dei dati dei sensori, è necessario eseguire che funzionano al di fuori del metodo onSensorChanged(SensorEvent).

Evita di utilizzare metodi o tipi di sensori deprecati

Diversi metodi e costanti sono stati ritirati. In particolare, TYPE_ORIENTATION tipo di sensore è stato ritirato. Per ottenere i dati sull'orientamento, devi utilizzare il metodo getOrientation(). Analogamente, il tipo di sensore TYPE_TEMPERATURE è stato ritirato. Dovresti usare il tipo di sensore TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE sui dispositivi che eseguono Android 4.0.

Verifica i sensori prima di utilizzarli

Verifica sempre che su un dispositivo sia presente un sensore prima di tentare di acquisirne i dati. Azioni sconsigliate presumere che un sensore esista semplicemente perché è un sensore di uso frequente. I produttori di dispositivi non è necessario fornire sensori particolari nei dispositivi.

Scegli con attenzione i ritardi dei sensori

Quando registri un sensore con il metodo registerListener(), assicurati di scegliere una frequenza di invio adatta alla tua applicazione o al tuo caso d'uso. I sensori possono fornire dati a velocità molto elevate. Se consenti al sistema di inviare dati aggiuntivi che non ti servono, sprechi risorse di sistema e consumi la batteria.

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Sensori di movimento