环境传感器

Android 平台提供四种传感器,可让您监控各种环境属性。您可以使用这些传感器来监控 Android 设备附近的相对环境湿度、照度、环境压力和环境温度。所有这四个环境传感器均基于硬件,仅当设备制造商已将其内置到设备中时才能使用。除光传感器(大多数设备制造商都使用它来控制屏幕亮度)外,环境传感器并非始终在设备上可用。因此,在尝试从环境传感器获取数据之前,在运行时验证环境传感器是否存在尤为重要。

大多数移动传感器和位置传感器会为每个 SensorEvent 返回传感器值的多维数组,而与环境传感器不同,环境传感器会为每个数据事件返回一个传感器值。例如,以°C 为单位的温度或以 hPa 为单位的压力。 此外,移动传感器和位置传感器通常需要高通或低通滤波,而环境传感器通常不需要任何数据滤波或数据处理。表 1 总结了 Android 平台支持的环境传感器。

表 1. Android 平台支持的环境传感器。

传感器 传感器事件数据 度量单位 数据说明
TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE event.values[0] °C 环境空气温度。
TYPE_LIGHT event.values[0] lx 照度。
TYPE_PRESSURE event.values[0] hPa 或 mbar 环境空气压力。
TYPE_RELATIVE_HUMIDITY event.values[0] % 环境相对湿度。
TYPE_TEMPERATURE event.values[0] °C 设备温度。1

1 实现因设备而异。此传感器已在 Android 4.0(API 级别 14)中弃用。

使用光、压力和温度传感器

从光传感器、压力传感器和温度传感器获取的原始数据通常不需要校准、过滤或修改,这使得它们成为一些最易使用的传感器。如需从这些传感器获取数据,您需要先创建 SensorManager 类的实例,该实例可用于获取物理传感器实例。然后,在 onResume() 方法中注册传感器监听器,并开始在 onSensorChanged() 回调方法中处理传入的传感器数据。以下代码展示了如何执行此操作:

Kotlin

class SensorActivity : Activity(), SensorEventListener {

    private lateinit var sensorManager: SensorManager
    private var pressure: Sensor? = null

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

        // Get an instance of the sensor service, and use that to get an instance of
        // a particular sensor.
        sensorManager = getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE) as SensorManager
        pressure = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PRESSURE)
    }

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

    override fun onSensorChanged(event: SensorEvent) {
        val millibarsOfPressure = event.values[0]
        // Do something with this sensor data.
    }

    override fun onResume() {
        // Register a listener for the sensor.
        super.onResume()
        sensorManager.registerListener(this, pressure, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL)
    }

    override fun onPause() {
        // Be sure to unregister the sensor when the activity pauses.
        super.onPause()
        sensorManager.unregisterListener(this)
    }
}

Java

public class SensorActivity extends Activity implements SensorEventListener {
    private SensorManager sensorManager;
    private Sensor pressure;

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

      // Get an instance of the sensor service, and use that to get an instance of
      // a particular sensor.
      sensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
      pressure = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PRESSURE);
    }

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

    @Override
    public final void onSensorChanged(SensorEvent event) {
      float millibarsOfPressure = event.values[0];
      // Do something with this sensor data.
    }

    @Override
    protected void onResume() {
      // Register a listener for the sensor.
      super.onResume();
      sensorManager.registerListener(this, pressure, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
    }

    @Override
    protected void onPause() {
      // Be sure to unregister the sensor when the activity pauses.
      super.onPause();
      sensorManager.unregisterListener(this);
    }
}

您必须始终包含 onAccuracyChanged()onSensorChanged() 两种回调方法的实现。此外,请确保始终在 activity 暂停时取消注册传感器。这可以防止传感器持续感应数据并消耗电池电量。

使用湿度传感器

您可以像使用光、压力和温度传感器一样使用湿度传感器获取原始相对湿度数据。但是,如果设备同时具有湿度传感器 (TYPE_RELATIVE_HUMIDITY) 和温度传感器 (TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE),您可以使用这两个数据流来计算露点和绝对湿度。

露点

露点是必须在一定体积的空气中以恒定的气压进行冷却,水蒸气才能冷却为水的温度。以下等式显示了如何计算露点:

t_d(t,RH) = Tn · (ln(RH/100) + m·t/(T_n+t
))/(m - [ln(RH/100%) + m·t/(T_n+t)])

其中:

  • td = 以摄氏度为单位的露点温度
  • t = 以摄氏度为单位的实际温度
  • RH = 以百分比 (%) 表示的实际相对湿度
  • m = 17.62
  • Tn = 243.12

绝对湿度

绝对湿度是一定体积的干燥空气中的水蒸气质量。绝对湿度以克/米3 为单位。以下等式显示了如何计算绝对湿度:

d_v(t,RH) =  (RH/100) · A · exp(m·
t/(T_n+t)/(273.15 + t)

其中:

  • dv = 以克/米3 为单位的绝对湿度
  • t = 以摄氏度为单位的实际温度
  • RH = 以百分比 (%) 表示的实际相对湿度
  • m = 17.62
  • Tn = 243.12 摄氏度
  • A = 6.112 hPa

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