基于Android移動(dòng)設(shè)備傳感器的研究與應(yīng)用

摘 要：隨著Android手機(jī)的發(fā)展，Android移動(dòng)設(shè)備中的傳感器在移動(dòng)應(yīng)用程序開發(fā)中扮演著重要的角色。本文簡(jiǎn)要闡述了傳感器的研究現(xiàn)狀，探討了傳感器的調(diào)用機(jī)制、底層框架及消息隊(duì)列。同時(shí)提出了一種傳感器并發(fā)工作時(shí)優(yōu)化消息隊(duì)列優(yōu)先級(jí)的方法，用來(lái)提高資源的利用率。文章最后介紹了傳感器在手機(jī)涂鴉項(xiàng)目中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：Android；傳感器；消息隊(duì)列；優(yōu)先級(jí)；涂鴉

中圖分類號(hào)：TP301 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 14-0000-02

經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，智能手機(jī)越來(lái)越傾向于娛樂(lè)商務(wù)。安卓作為一種廣泛使用的系統(tǒng)平臺(tái)，各種傳感器的應(yīng)用使它能夠滿足各種娛樂(lè)商務(wù)應(yīng)用的要求，比如現(xiàn)在比較流行的微信的“搖一搖”添加好友、滾鋼珠游戲等。各種傳感器的應(yīng)用也是多種多樣，像加速度傳感器，它提供了手機(jī)在各個(gè)方向上的加速度，而基于這些數(shù)據(jù)，我們可以實(shí)現(xiàn)搖一搖測(cè)速等功能；陀螺儀提供了手機(jī)在各個(gè)方向上的傾角，應(yīng)用于游戲可以實(shí)現(xiàn)桌面球的滾動(dòng)等?？梢哉f(shuō)，在多種多樣的傳感器的基礎(chǔ)上，又衍生出了豐富多彩的應(yīng)用模式，想象力有多豐富，操作就有多豐富。

一、傳感器簡(jiǎn)介及調(diào)用機(jī)制

（一）傳感器分類及調(diào)用機(jī)制。從Android1.5開始，系統(tǒng)內(nèi)置對(duì)傳感器的支持多達(dá)8種，它們分別是：加速度傳感器、方向傳感器、磁力傳感器、陀螺儀、環(huán)境光照傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器和近距離傳感器。谷歌在傳感器部分提供了統(tǒng)一的硬件抽象層接口供開發(fā)者調(diào)用，在底層是通過(guò)宏定義來(lái)指定傳感器硬件的ID，如光亮傳感器的宏定義為#define SENSOR_TYPE_LIGHT。在注冊(cè)具體傳感器服務(wù)時(shí)，只需將傳感器的宏定義作為參數(shù)傳給sensorManager.getDefaultSensor（Sensor.Type_LIGHT）函數(shù)，就可以進(jìn)一步獲取該傳感器的服務(wù)。傳感器調(diào)用機(jī)制共分為五步：第一步，通過(guò)調(diào)用getSystemService（SENSOR_SERVICE）函數(shù)獲取系統(tǒng)傳感器服務(wù)；第二步，將具體類型傳感器作為參數(shù)，通過(guò)調(diào)用getDefaultSensor（）函數(shù)指定具體類型傳感器的實(shí)現(xiàn)；第三步，通過(guò)調(diào)用registerListener（）函數(shù)注冊(cè)具體類型傳感器；第四步，實(shí)現(xiàn)回調(diào)函數(shù)，主要實(shí)現(xiàn)void onAccuracyChanged（int sensor，int accuracy）和void onSensorChanged（int sensor，float[]values）函數(shù)；第五步，通過(guò)調(diào)用unregisterListener（）函數(shù)注銷具體傳感器的使用。

（二）Android傳感器架構(gòu)。開發(fā)人員在Java層使用Sensor API開發(fā)應(yīng)用程序時(shí)，主要是通過(guò)Java本地調(diào)用調(diào)用Android運(yùn)行庫(kù)層中的SensorManager服務(wù)，進(jìn)一步調(diào)用傳感器硬件抽象層接口，再調(diào)用不同的硬件抽象層實(shí)現(xiàn)，最后操作具體的傳感器硬件驅(qū)動(dòng)。

（三）消息隊(duì)列。對(duì)于應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，安卓系統(tǒng)中的Java應(yīng)用程序是靠消息驅(qū)動(dòng)來(lái)工作的，消息隊(duì)列類封裝了與消息隊(duì)列有關(guān)的操作，其中消息隊(duì)列和消息處理循環(huán)是其核心部分。其基本原理如下：（1）有一個(gè)消息隊(duì)列，事件源把待處理的消息按執(zhí)行時(shí)間排序，從消息隊(duì)列隊(duì)尾加入到消息隊(duì)列中；（2）有一個(gè)消息循環(huán)，消息處理線程不斷從消息隊(duì)列隊(duì)首取出消息進(jìn)行處理。

Java層的MessageQueue類負(fù)責(zé)提供一個(gè)消息隊(duì)列和消息操作的函數(shù)接口；Looper類負(fù)責(zé)循環(huán)處理消息，Looper中有一個(gè)Message隊(duì)列，里面存儲(chǔ)的是一個(gè)個(gè)待處理的Message；Message中有一個(gè)Handler，該Handler是用來(lái)處理Message。

二、傳感器并發(fā)與消息隊(duì)列優(yōu)化

四、結(jié)束語(yǔ)

本文主要介紹了基于安卓傳感器的架構(gòu)及調(diào)用，并且結(jié)合消息隊(duì)列提出了一種傳感器并發(fā)工作時(shí)的資源優(yōu)化策略，該策略可以達(dá)到及時(shí)釋放傳感器占用的資源，提高資源利用率。最后介紹了傳感器在手機(jī)涂鴉項(xiàng)目中的應(yīng)用，相對(duì)于傳統(tǒng)的涂鴉軟件，在手機(jī)涂鴉中應(yīng)用傳感器可極大的提高用戶體驗(yàn)。

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[作者簡(jiǎn)介]陳肖肖（1992.01-），山東青島人，中國(guó)石油大學(xué)（華東）計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院，本科在讀，研究方向：軟件工程。