android实现计步功能初探

2019-10-22 18:20:38

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来源：转载

供稿：网友

本文主要介绍了android实现计步功能初探，分享给大家，具体如下：

在市面上浏览过众多的计步软件，可惜没有开源的代码，而github上的几个开源的计步代码，要么就是记得不准，要么就是功能不完善，不稳定，于是决心自己写一个，分享给大家使用，希望大家一起来完善。

已上传github：https://github.com/xfmax/BasePedo

注：根据开发者朋友的反馈，普遍要求加入跨天数据清零的操作，故在1.3版本中加入，最新代码在develop分支上，一些新功能也会在这个分支上进行测试，有兴趣的同学可以一起来找bug。

！！！：应小伙伴需求，2017年准备开始研究跑步计步功能，敬请期待，欢迎关注。

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basepedo.png

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项目结构.png

首先看一下MainActivity：

在onCreate方法中初始化Handler，onStart方法中开启服务，以备退到后台，再到前台，会触发onStart方法，以此来开启service。

@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  super.onCreate(savedInstanceState);  setContentView(R.layout.activity_main);   init();}private void init() {   text_step = (TextView) findViewById(R.id.text_step);   delayHandler = new Handler(this);}@Overrideprotected void onStart() {   super.onStart();   setupService();}private void setupService() {    Intent intent = new Intent(this, StepService.class);   bindService(intent, conn, Context.BIND_AUTO_CREATE);   startService(intent);}

以bind形式开启service，故有ServiceConnection接收回调。

ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {   @Override      public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {     try {        messenger = new Messenger(service);        Message msg = Message.obtain(null, Constant.MSG_FROM_CLIENT);       msg.replyTo = mGetReplyMessenger;       messenger.send(msg);        } catch (RemoteException e) {       e.printStackTrace();        }    } @Override   public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {   }};

接收从服务端回调的步数：

private static class MessenerHandler extends Handler {   @Override  public void handleMessage(Message msg) {     switch (msg.what) {        case Constant.MSG_FROM_CLIENT:         try {            Messenger messenger = msg.replyTo;          Message replyMsg = Message.obtain(null, Constant.MSG_FROM_SERVER);         Bundle bundle = new Bundle();             bundle.putInt("step", StepDcretor.CURRENT_SETP);             replyMsg.setData(bundle);             messenger.send(replyMsg);        } catch (RemoteException e) {          e.printStackTrace();          }          break;       default:        super.handleMessage(msg);    }   }}

接下来分析开启的StepService：

同理，在StepService中也有一个Handler，负责与MainActivity进行通讯。

private static class MessenerHandler extends Handler {   @Override    public void handleMessage(Message msg) {    switch (msg.what) {      case Constant.MSG_FROM_CLIENT:              try {          Messenger messenger = msg.replyTo;            Message replyMsg = Message.obtain(null, Constant.MSG_FROM_SERVER);           Bundle bundle = new Bundle();             bundle.putInt("step", StepDcretor.CURRENT_SETP);              replyMsg.setData(bundle);             messenger.send(replyMsg);         } catch (RemoteException e) {          e.printStackTrace();         }             break;      default:        super.handleMessage(msg);     }   }}

StepService中的onCreate方法注册关屏、开屏等广播。开启一个线程，执行计步逻辑。

同时开启一个计时器，30s往数据库中写入一次数据。

@Overridepublic void onCreate() {  super.onCreate();    initBroadcastReceiver();    new Thread(new Runnable() {     public void run() {      startStepDetector();     }  }).start();   startTimeCount();}

在注册的广播中，会根据用户是在前台还是后台，对存储时间也是有改变的。<code>

private void initBroadcastReceiver() { final IntentFilter filter = new IntentFilter();  // 屏幕灭屏广播  filter.addAction(Intent.ACTION_SCREEN_OFF);  //日期修改  filter.addAction(Intent.ACTION_TIME_CHANGED);  //关机广播  filter.addAction(Intent.ACTION_SHUTDOWN);  // 屏幕亮屏广播  filter.addAction(Intent.ACTION_SCREEN_ON);  // 屏幕解锁广播  filter.addAction(Intent.ACTION_USER_PRESENT);  // 当长按电源键弹出“关机”对话或者锁屏时系统会发出这个广播  // example：有时候会用到系统对话框，权限可能很高，会覆盖在锁屏界面或者“关机”对话框之上，  // 所以监听这个广播，当收到时就隐藏自己的对话，如点击pad右下角部分弹出的对话框  filter.addAction(Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS);  mBatInfoReceiver = new BroadcastReceiver() {    @Override     public void onReceive(final Context context, final Intent intent) {   String action = intent.getAction();      if (Intent.ACTION_SCREEN_ON.equals(action)) {        Log.v(TAG, "screen on");       } else if (Intent.ACTION_SCREEN_OFF.equals(action)) {       Log.v(TAG, "screen off");          //改为60秒一存储             duration = 60000;      } else if (Intent.ACTION_USER_PRESENT.equals(action)) {       Log.v(TAG, "screen unlock");           save();             //改为30秒一存储           duration = 30000;      } else if (Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS.equals(intent.getAction())) {       Log.v(TAG, " receive Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS");        //保存一次            save();       } else if (Intent.ACTION_SHUTDOWN.equals(intent.getAction())) {        Log.v(TAG, " receive ACTION_SHUTDOWN");            save();       } else if (Intent.ACTION_TIME_CHANGED.equals(intent.getAction())) {        Log.v(TAG, " receive ACTION_TIME_CHANGED");         initTodayData();            clearStepData();       }    }   };   registerReceiver(mBatInfoReceiver, filter);}

在onStartComand中，从数据库中初始化今日步数，并更新通知栏。

@Overridepublic int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {   CURRENTDATE = getTodayDate();  initTodayData(CURRENTDATE);  updateNotification("今日步数：" + StepDcretor.CURRENT_SETP + " 步");   return START_STICKY;}

同时开启Google内置计步器和加速度传感器，如若只需要其中一个，请开发者自行修改。

  private void startStepDetector() {    if (sensorManager != null && stepDetector != null) {          sensorManager.unregisterListener(stepDetector);       sensorManager = null;            stepDetector = null;       }      sensorManager = (SensorManager) this.getSystemService(SENSOR_SERVICE);    getLock(this);     //android4.4以后可以使用计步传感器 //    int VERSION_CODES = android.os.Build.VERSION.SDK_INT; //    if (VERSION_CODES >= 19) { //      addCountStepListener(); //    } else { //      addBasePedoListener(); //    }      addBasePedoListener();     addCountStepListener();  }

接下来，就是比较重要的计步算法部分，StepDcretor类：

请注意这个类实现了SensorEventListener接口,在StepService中注册的就是这个类的实例。

public class StepDcretor implements SensorEventListener

接着，这个接口实现的方法onSensorChanged(SensorEvent event),会返回传感器回调的数值，传入calc_step(event)方法，等待下一步处理。

public void onSensorChanged(SensorEvent event) {  Sensor sensor = event.sensor;   synchronized (this) {    if (sensor.getType() == Sensor.TYPE_ACCELEROMETER) {      calc_step(event);         }    }}

calc_step方法算出加速度传感器的x、y、z三轴的平均数值（为了平衡在某一个方向数值过大造成的数据误差），接着交给DetectorNewStep方法处理。

synchronized private void calc_step(SensorEvent event) {   average = (float) Math.sqrt(Math.pow(event.values[0], 2) + Math.pow(event.values[1], 2) + Math.pow(event.values[2], 2));   DetectorNewStep(average);}

接下来，是针对波峰和波谷，进行检测，具体看注释。

  /*   * 检测步子，并开始计步   * 1.传入sersor中的数据   * 2.如果检测到了波峰，并且符合时间差以及阈值的条件，则判定为1步   * 3.符合时间差条件，波峰波谷差值大于initialValue，则将该差值纳入阈值的计算中   * */  public void DetectorNewStep(float values) {    if (gravityOld == 0) {      gravityOld = values;    } else {      if (DetectorPeak(values, gravityOld)) {        timeOfLastPeak = timeOfThisPeak;        timeOfNow = System.currentTimeMillis();        if (timeOfNow - timeOfLastPeak >= 200            && (peakOfWave - valleyOfWave >= ThreadValue) && timeOfNow - timeOfLastPeak <= 2000) {          timeOfThisPeak = timeOfNow;          //更新界面的处理，不涉及到算法          preStep();        }        if (timeOfNow - timeOfLastPeak >= 200            && (peakOfWave - valleyOfWave >= initialValue)) {          timeOfThisPeak = timeOfNow;          ThreadValue = Peak_Valley_Thread(peakOfWave - valleyOfWave);        }      }    }    gravityOld = values;  }

往后看一下preStep方法,这个方法通过变量CountTimeState，将计步分为了三种模式，CountTimeState=0时代表还未开启计步器。

CountTimeState=1时代表预处理模式，也就是说TEMP_STEP步数如果在规定的时间内一直在增加，直到这个模式结束，那么TEMP_STEP值有效，反之，无效舍弃，目的是为了过滤点一些手机晃动带来的影响。

CountTimeState=2时代表正常计步模式

  private void preStep() {    if (CountTimeState == 0) {      // 开启计时器      time = new TimeCount(duration, 700);      time.start();      CountTimeState = 1;      Log.v(TAG, "开启计时器");    } else if (CountTimeState == 1) {      TEMP_STEP++;      Log.v(TAG, "计步中 TEMP_STEP:" + TEMP_STEP);    } else if (CountTimeState == 2) {      CURRENT_SETP++;      if (onSensorChangeListener != null) {        onSensorChangeListener.onChange();      }    }  }

下面是检测波峰的方法：

  /*   * 检测波峰   * 以下四个条件判断为波峰：   * 1.目前点为下降的趋势：isDirectionUp为false   * 2.之前的点为上升的趋势：lastStatus为true   * 3.到波峰为止，持续上升大于等于2次   * 4.波峰值大于1.2g,小于2g   * 记录波谷值   * 1.观察波形图，可以发现在出现步子的地方，波谷的下一个就是波峰，有比较明显的特征以及差值   * 2.所以要记录每次的波谷值，为了和下次的波峰做对比   * */  public boolean DetectorPeak(float newValue, float oldValue) {    lastStatus = isDirectionUp;    if (newValue >= oldValue) {      isDirectionUp = true;      continueUpCount++;    } else {      continueUpFormerCount = continueUpCount;      continueUpCount = 0;      isDirectionUp = false;    }    if (!isDirectionUp && lastStatus        && (continueUpFormerCount >= 2 && (oldValue >= 11.76 && oldValue < 19.6))) {      peakOfWave = oldValue;      return true;    } else if (!lastStatus && isDirectionUp) {      valleyOfWave = oldValue;      return false;    } else {      return false;    }  }

动态生成阈值，阈值是为了跟波峰与波谷的差值进行比较，进而判断是否为1步。

  /*   * 阈值的计算   * 1.通过波峰波谷的差值计算阈值   * 2.记录4个值，存入tempValue[]数组中   * 3.在将数组传入函数averageValue中计算阈值   * */  public float Peak_Valley_Thread(float value) {    float tempThread = ThreadValue;    if (tempCount < valueNum) {      tempValue[tempCount] = value;      tempCount++;    } else {      tempThread = averageValue(tempValue, valueNum);      for (int i = 1; i < valueNum; i++) {        tempValue[i - 1] = tempValue[i];      }      tempValue[valueNum - 1] = value;    }    return tempThread;  }

接着来看一下将阈值进行梯度化，取4组数值，进行梯度化，具体这些梯度化的数值怎么给出的，我可以告诉你这就是大量测试试出来的。

 /*   * 梯度化阈值   * 1.计算数组的均值   * 2.通过均值将阈值梯度化在一个范围里   * */  public float averageValue(float value[], int n) {    float ave = 0;    for (int i = 0; i < n; i++) {      ave += value[i];    }    ave = ave / valueNum;    if (ave >= 8) {      Log.v(TAG, "超过8");      ave = (float) 4.3;    } else if (ave >= 7 && ave < 8) {      Log.v(TAG, "7-8");      ave = (float) 3.3;    } else if (ave >= 4 && ave < 7) {      Log.v(TAG, "4-7");      ave = (float) 2.3;    } else if (ave >= 3 && ave < 4) {      Log.v(TAG, "3-4");      ave = (float) 2.0;    } else {      Log.v(TAG, "else");      ave = (float) 1.7;    }    return ave;  }

最后分析到这基本上将大体的流程梳理了一遍，以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持VEVB武林网。

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