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传感器开发概述

传感器类型

系统传感器是应用访问底层硬件传感器的一种设备抽象概念。开发者根据传感器提供的@ohos.sensor (传感器),可以查询设备上的传感器,订阅传感器数据,并根据传感器数据定制相应的算法开发各类应用,比如指南针、运动健康、游戏等。

传感器类型描述说明主要用途
ACCELEROMETER加速度传感器测量三个物理轴(x、y 和 z)上,施加在设备上的加速度(包括重力加速度),单位 : m/s²。检测运动状态。
ACCELEROMETER_UNCALIBRATED未校准加速度传感器测量三个物理轴(x、y 和 z)上,施加在设备上的未校准的加速度(包括重力加速度),单位 : m/s²。检测加速度偏差估值。
LINEAR_ACCELEROMETER线性加速度传感器测量三个物理轴(x、y 和 z)上,施加在设备上的线性加速度(不包括重力加速度),单位 : m/s²。检测每个单轴方向上的线性加速度。
GRAVITY重力传感器测量三个物理轴(x、y 和 z)上,施加在设备上的重力加速度,单位 : m/s²。测量重力大小。
GYROSCOPE陀螺仪传感器测量三个物理轴(x、y 和 z)上,设备的旋转角速度,单位 : rad/s。测量旋转的角速度。
GYROSCOPE_UNCALIBRATED未校准陀螺仪传感器测量三个物理轴(x、y 和 z)上,设备的未校准旋转角速度,单位 : rad/s。测量旋转的角速度及偏差估值。
SIGNIFICANT_MOTION大幅度动作传感器测量三个物理轴(x、y 和 z)上,设备是否存在大幅度运动;如果取值为1则代表存在大幅度运动,取值为0则代表没有大幅度运动。用于检测设备是否存在大幅度运动。
PEDOMETER_DETECTION计步器检测传感器检测用户的计步动作;如果取值为1则代表用户产生了计步行走的动作;取值为0则代表用户没有发生运动。用于检测用户是否有计步的动作。
PEDOMETER计步器传感器统计用户的行走步数。用于提供用户行走的步数数据。
AMBIENT_TEMPERATURE环境温度传感器测量环境温度,单位 : 摄氏度 (°C)。测量环境温度。
MAGNETIC_FIELD磁场传感器测量三个物理轴向(x、y、z)上,环境地磁场,单位 : μT。创建指南针。
MAGNETIC_FIELD_UNCALIBRATED未校准磁场传感器测量三个物理轴向(x、y、z)上,未校准环境地磁场,单位 : μT。测量地磁偏差估值。
HUMIDITY湿度传感器测量环境的相对湿度,以百分比 (%) 表示。监测露点、绝对湿度和相对湿度。
BAROMETER气压计传感器测量环境气压,单位 : hPa 或 mbar。测量环境气压。
ORIENTATION方向传感器测量设备围绕所有三个物理轴(z、x、y)旋转的角度值,单位:rad。用于测量屏幕旋转的3个角度值。
ROTATION_VECTOR旋转矢量传感器测量设备旋转矢量,复合传感器:由加速度传感器、磁场传感器、陀螺仪传感器合成。检测设备相对于东北天坐标系的方向。
PROXIMITY接近光传感器测量可见物体相对于设备显示屏的接近或远离状态。通话中设备相对人的位置。
AMBIENT_LIGHT环境光传感器测量设备周围光线强度,单位:lux。自动调节屏幕亮度,检测屏幕上方是否有遮挡。
HEART_RATE心率传感器测量用户的心率数值。用于提供用户的心率健康数据。
WEAR_DETECTION佩戴检测传感器检测用户是否佩戴。用于检测用户是否佩戴智能穿戴。
HALL霍尔传感器测量设备周围是否存在磁力吸引。设备的皮套模式。

方向类传感器坐标系和设备的器件贴片方向相关,基本是基于产品定义屏幕自然方向(不同型号的设备屏幕自然方向可能会有所差异)。

以常见的直板手机为例,将手机竖直地拿在面前,屏幕正对着使用者:

X轴:沿着屏幕的短边方向,从左到右;

Y轴:沿着屏幕的长边方向,从下到上;

Z轴:垂直于屏幕,从屏幕向外指向用户的方向。

使用者可以结合设备自然方向及当前的屏幕方向,根据自身的业务场景来决定如何解释和使用这些原始数据。例如,一个体感交互的赛车游戏需要通过倾斜设备来控制方向。无论玩家是竖着还是横着玩,传感器提供的X、Y轴数据始终是相对于屏幕自然方向的数据。开发者需要根据当前的屏幕方向/应用界面显示需求,决定是使用X轴的数据还是Y轴的数据来控制赛车的左右转向,从而确保用户体验的一致性。

对于方向传感器,建议先调用DMS相关接口Display获取屏幕方向,再进行开发操作。

运作机制

传感器包含如下四个模块:Sensor API、Sensor Framework、Sensor Service和HDF层。

图1 传感器

  • Sensor API:提供传感器的基础API,主要包含查询传感器列表,订阅/取消传感器的数据、执行控制命令等,简化应用开发。
  • Sensor Framework:主要实现传感器的订阅管理,数据通道的创建、销毁、订阅与取消订阅,实现与SensorService的通信。
  • Sensor Service:主要实现HD_IDL层数据接收、解析、分发,前后台的策略管控,对该设备Sensor的管理,Sensor权限管控等。
  • HDF层:对不同的FIFO、频率进行策略选择,以及适配不同设备。

约束与限制

  1. 针对下面所列传感器,开发者需要请求相应的权限,才能获取到相应传感器的数据。

    传感器权限名敏感级别权限描述
    加速度传感器,加速度未校准传感器,线性加速度传感器ohos.permission.ACCELEROMETERsystem_grant允许应用读取加速度传感器的数据,包括:加速度传感器、加速度未校准传感器、线性加速度传感器。
    陀螺仪传感器,陀螺仪未校准传感器ohos.permission.GYROSCOPEsystem_grant允许应用读取陀螺仪传感器的数据,包括:陀螺仪传感器、陀螺仪未校准传感器。
    计步器ohos.permission.ACTIVITY_MOTIONuser_grant该权限允许应用读取用户当前的运动状态。例如:判断用户是否处于运动中、记录用户行走步数。
    心率传感器ohos.permission.READ_HEALTH_DATAuser_grant该权限允许应用读取用户的健康数据,如:心率数据等。
  2. 传感器数据订阅和取消订阅接口成对调用,当不再需要订阅传感器数据时,开发者需要调用取消订阅接口停止数据上报。