控制外部裝置

在 Android 11 以上版本中,使用者可透過「快速存取裝置控制項」功能,在預設啟動器的三種互動情境中,快速查看及控制外部裝置,例如燈具、溫度控制器和相機等外部裝置。裝置原始設備製造商 (OEM) 會選擇要使用的啟動器。裝置集結網站 (例如 Google Home) 和第三方廠商應用程式可以在這個空間提供要顯示的裝置。本頁面說明如何在這個空間中顯示裝置控制項,以及將其連結至控制應用程式。

圖 1.Android UI 中的裝置控制空間。

如要新增這項支援,請建立並宣告 ControlsProviderService。根據預先定義的控制類型建立應用程式支援的控制項,然後建立這些控制項的發布者。

使用者介面

裝置會以樣板化的小工具顯示在「Device controls」中。有五種裝置控制小工具可供使用,如下圖所示:

切換小工具
切換
使用滑桿小工具切換
使用滑桿切換
範圍小工具
範圍 (無法開啟或關閉)
無狀態的切換小工具
無狀態切換
溫度面板小工具(關閉)
溫度面板(關閉)
圖 2. 一系列範本小工具。

按住小工具可前往應用程式進行更多控制。可以自訂每個小工具的圖示和顏色,但為了維護最佳的使用者體驗,如果預設設定與裝置相符,請使用預設圖示和顏色。

顯示溫度面板小工具的圖片 (開啟)
圖 3. 開啟溫度面板小工具。

建立服務

本節說明如何建立 ControlsProviderService。這項服務會通知 Android 系統 UI,應用程式含有必須顯示在 Android UI 「Device controls」區域的裝置控制項。

就如同在 Reactive Streams GitHub 專案所定義以及在 Java 9 流程介面中所實作的,ControlsProviderService API 會預期有類似的回應式訊息串。這個 API 是以下列概念建構而成:

  • 發布者:應用程式是發布者。
  • 訂閱者:系統 UI 是訂閱者,可要求發布者提出一些控制選項。
  • 訂閱:發布商可將更新傳送至系統 UI 的期間。發布者或訂閱者都可以關閉這個視窗。

宣告服務

應用程式必須在應用程式資訊清單中宣告服務,例如 MyCustomControlService

服務必須為 ControlsProviderService 加上一個意圖篩選器。該篩選器可讓應用程式為系統 UI 提供控制功能。

您還需要顯示在系統 UI 控制項中的 label

以下範例說明如何宣告服務:

<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>

接下來,請建立名為 MyCustomControlService.kt 的新 Kotlin 檔案,並將其擴充 ControlsProviderService()

Kotlin

    class MyCustomControlService : ControlsProviderService() {
        ...
    }
    

Java

    public class MyCustomJavaControlService extends ControlsProviderService {
        ...
    }
    

選取正確的控制項類型

API 提供建構工具方法以建立控制選項。如要填入建構工具,請決定要控制的裝置,以及使用者與其互動的方式。請執行下列步驟:

  1. 選擇控制項所代表的裝置類型。DeviceTypes 類別是所有支援裝置的列舉。該類型用於決定 UI 中裝置的圖示和顏色。
  2. 決定向使用者顯示的名稱、裝置位置 (例如廚房) 以及其他與控制項相關的 UI 文字元素。
  3. 選擇最適合用來支援使用者互動的範本。應用程式會指派一個 ControlTemplate 給控制項。此範本會直接向使用者顯示控制狀態,以及可用的輸入法,即 ControlAction。下表概略說明部分可用範本以及支援的操作:
範本 操作 說明
ControlTemplate.getNoTemplateObject() None 應用程式可能會使用此方法傳送控制項相關資訊,但使用者無法與其互動。
ToggleTemplate BooleanAction 代表該控制項可在啟用及停用狀態之間切換。BooleanAction 物件包含欄位,其會在使用者輕觸控制項時變更,以代表要求的新狀態。
RangeTemplate FloatAction 代表包含指定最小值、最大值和步驟值的滑桿小工具。當使用者以滑桿產生互動時,將新的 FloatAction 物件傳回應用程式,並提供更新的值。
ToggleRangeTemplate BooleanAction, FloatAction 本範本是 ToggleTemplateRangeTemplate 的組合。可支援觸控事件及滑桿,例如可控制調暗燈光。
TemperatureControlTemplate ModeAction, BooleanAction, FloatAction 除了封裝上述動作外,這個範本還能讓使用者設定模式,例如暖氣、冷氣、暖氣/冷氣、節能或關閉。
StatelessTemplate CommandAction 用於表示提供觸控功能,但狀態無法判斷的控制項,例如 IR 電視遙控器。您可以使用此範本定義一個例行工作或巨集,其為控制項和狀態變更的集合。

有了這些資訊,您就可以建立控制項:

舉例來說,如要控制智慧型燈泡和溫度控制器,請在 MyCustomControlService 中加入以下常數:

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;
 
    ...
    }
    

為控制項建立發布商

建立控制項後,需要有發布商。發布商會告知系統 UI 控制項的存在。ControlsProviderService 類別有兩個發布商方法,必須在應用程式的程式碼中將其覆寫:

  • createPublisherForAllAvailable():為應用程式中的所有控制項建立 Publisher。使用 Control.StatelessBuilder() 為這個發布商建構 Control 物件。
  • createPublisherFor():為指定控制項清單建立 Publisher,該控制項以其字串 ID 識別。使用 Control.StatefulBuilder 建構這些 Control 物件,因為發布者必須為每個控制項指派狀態。

建立發布商

應用程式首次將控制項發布至系統 UI 時,應用程式不知道各個控制項的狀態。取得狀態可能相當耗時,涉及裝置與供應商網路中的許多躍點。使用 createPublisherForAllAvailable() 方法向系統推送可用的控制項。這個方法會使用 Control.StatelessBuilder 建構工具類別,因為每個控制項的狀態不明。

當 Android UI 顯示這些控制項後,使用者就能選取喜愛的控制項。

如要使用 Kotlin 協同程式建立 ControlsProviderService,請在 build.gradle 中新增依附元件:

Groovy

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

Kotlin

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

同步處理 Gradle 檔案後,請將以下程式碼片段新增至 Service,以實作 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);
        }
    }
    

向下滑動系統選單,找出「Device controls」按鈕 (如圖 4 所示):

顯示裝置控制項系統 UI 的圖片
圖 4. 系統選單中的裝置控制項。

輕觸「Device controls」,會前往第二個畫面來選取您的應用程式。選取應用程式後,您會看到先前的程式碼片段建立自訂系統選單來顯示新的控制項,如圖 5 所示:

顯示系統選單,內含燈具和溫度控制器控制項的圖片
圖 5. 要新增的燈具和溫度控制器控制選項。

現在,實作 createPublisherFor() 方法,將以下內容新增至 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();
    }
    

在本範例中,createPublisherFor() 方法包含應用程式必須執行的操作的假實作:與裝置通訊以擷取狀態,然後將狀態發送給系統。

createPublisherFor() 方法會執行下列操作,使用 Kotlin 協同程式和資料流來符合必要的 Reactive Streams API:

  1. 可建立 Flow
  2. 等候 1 秒鐘。
  3. 建立並發出智慧型燈具的狀態。
  4. 等候一秒。
  5. 建立並發出溫度控制器的狀態。

處理動作

當使用者與發布的控制項互動時,performControlAction() 方法會發出信號。傳送的 ControlAction 類型會決定動作。對給定的控制項採取適當操作,然後在 Android UI 中更新裝置狀態。

如要完成範例,請在 Service 中加入以下內容:

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());
        }
    }
    

執行應用程式,存取「Device controls」選單,即可查看燈具和溫度控制器控制選項。

顯示燈具和溫度控制器的控制項的圖片
圖 6. 燈具和溫度控制器控制選項。