android計(jì)步功能初探

在市面上瀏覽過眾多的計(jì)步軟件奕塑,可惜沒有開源的代碼钉汗,而github上的幾個(gè)開源的計(jì)步代碼,要么就是記得不準(zhǔn)葫慎,要么就是功能不完善塑径,不穩(wěn)定女坑,于是決心自己寫一個(gè),分享給大家使用统舀,希望大家一起來完善匆骗。

已上傳github:https://github.com/xfmax/BasePedo
注:根據(jù)開發(fā)者朋友的反饋,普遍要求加入跨天數(shù)據(jù)清零的操作绑咱,故在1.3版本中加入绰筛,最新代碼在develop分支上枢泰,一些新功能也會(huì)在這個(gè)分支上進(jìn)行測試描融,有興趣的同學(xué)可以一起來找bug。

basepedo.png
項(xiàng)目結(jié)構(gòu).png

首先看一下MainActivity:
在onCreate方法中初始化Handler衡蚂,onStart方法中開啟服務(wù)窿克,以備退到后臺(tái),再到前臺(tái)毛甲,會(huì)觸發(fā)onStart方法年叮,以此來開啟service。

@Override
protected 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);
}
@Override
protected 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形式開啟service玻募,故有ServiceConnection接收回調(diào)只损。

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) {   
 }};

接收從服務(wù)端回調(diào)的步數(shù):

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);    
    }   
 }}

接下來分析開啟的StepService:
同理,在StepService中也有一個(gè)Handler,負(fù)責(zé)與MainActivity進(jìn)行通訊跃惫。

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方法注冊(cè)關(guān)屏叮叹、開屏等廣播。開啟一個(gè)線程爆存,執(zhí)行計(jì)步邏輯蛉顽。
同時(shí)開啟一個(gè)計(jì)時(shí)器,30s往數(shù)據(jù)庫中寫入一次數(shù)據(jù)先较。

@Override
public void onCreate() {
    super.onCreate(); 
     initBroadcastReceiver();  
     new Thread(new Runnable() { 
       public void run() {
            startStepDetector();     
   }    }).start();   
 startTimeCount();
}
在注冊(cè)的廣播中携冤,會(huì)根據(jù)用戶是在前臺(tái)還是后臺(tái),對(duì)存儲(chǔ)時(shí)間也是有改變的闲勺。<code>
private void initBroadcastReceiver() { 
final IntentFilter filter = new IntentFilter();    // 屏幕滅屏廣播    
filter.addAction(Intent.ACTION_SCREEN_OFF);    //日期修改    
filter.addAction(Intent.ACTION_TIME_CHANGED);    //關(guān)機(jī)廣播    
filter.addAction(Intent.ACTION_SHUTDOWN);    // 屏幕亮屏廣播    
filter.addAction(Intent.ACTION_SCREEN_ON);    // 屏幕解鎖廣播    
filter.addAction(Intent.ACTION_USER_PRESENT);    // 當(dāng)長按電源鍵彈出“關(guān)機(jī)”對(duì)話或者鎖屏?xí)r系統(tǒng)會(huì)發(fā)出這個(gè)廣播    
// example:有時(shí)候會(huì)用到系統(tǒng)對(duì)話框曾棕,權(quán)限可能很高,會(huì)覆蓋在鎖屏界面或者“關(guān)機(jī)”對(duì)話框之上霉翔,    
// 所以監(jiān)聽這個(gè)廣播睁蕾,當(dāng)收到時(shí)就隱藏自己的對(duì)話,如點(diǎn)擊pad右下角部分彈出的對(duì)話框    
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");     
             //改為60秒一存儲(chǔ)              
            duration = 60000;        
    } else if (Intent.ACTION_USER_PRESENT.equals(action)) { 
            Log.v(TAG, "screen unlock");          
            save();             
           //改為30秒一存儲(chǔ)            
          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中债朵,從數(shù)據(jù)庫中初始化今日步數(shù)子眶,并更新通知欄。

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

同時(shí)開啟Google內(nèi)置計(jì)步器和加速度傳感器序芦,如若只需要其中一個(gè)臭杰,請(qǐng)開發(fā)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以后可以使用計(jì)步傳感器
 //        int VERSION_CODES = android.os.Build.VERSION.SDK_INT;
 //        if (VERSION_CODES >= 19) {
 //            addCountStepListener();
 //        } else {
 //            addBasePedoListener();
 //        }       
    addBasePedoListener();      
    addCountStepListener();  
 }

接下來谚中,就是比較重要的計(jì)步算法部分渴杆,StepDcretor類:
請(qǐng)注意這個(gè)類實(shí)現(xiàn)了SensorEventListener接口,在StepService中注冊(cè)的就是這個(gè)類的實(shí)例。

public class StepDcretor implements SensorEventListener

接著宪塔,這個(gè)接口實(shí)現(xiàn)的方法onSensorChanged(SensorEvent event),會(huì)返回傳感器回調(diào)的數(shù)值磁奖,傳入calc_step(event)方法,等待下一步處理某筐。

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

calc_step方法算出加速度傳感器的x比搭、y、z三軸的平均數(shù)值(為了平衡在某一個(gè)方向數(shù)值過大造成的數(shù)據(jù)誤差)南誊,接著交給DetectorNewStep方法處理身诺。

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);
}

接下來,是針對(duì)波峰和波谷抄囚,進(jìn)行檢測霉赡,具體看注釋。

   /*
     * 檢測步子幔托,并開始計(jì)步
     * 1.傳入sersor中的數(shù)據(jù)
     * 2.如果檢測到了波峰穴亏,并且符合時(shí)間差以及閾值的條件,則判定為1步
     * 3.符合時(shí)間差條件,波峰波谷差值大于initialValue嗓化,則將該差值納入閾值的計(jì)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;
                    //更新界面的處理锅劝,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,這個(gè)方法通過變量CountTimeState,將計(jì)步分為了三種模式蟆湖,CountTimeState=0時(shí)代表還未開啟計(jì)步器故爵。
CountTimeState=1時(shí)代表預(yù)處理模式,也就是說TEMP_STEP步數(shù)如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)一直在增加隅津,直到這個(gè)模式結(jié)束诬垂,那么TEMP_STEP值有效,反之伦仍,無效舍棄结窘,目的是為了過濾點(diǎn)一些手機(jī)晃動(dòng)帶來的影響。
CountTimeState=2時(shí)代表正常計(jì)步模式

   private void preStep() {
        if (CountTimeState == 0) {
            // 開啟計(jì)時(shí)器
            time = new TimeCount(duration, 700);
            time.start();
            CountTimeState = 1;
            Log.v(TAG, "開啟計(jì)時(shí)器");
        } else if (CountTimeState == 1) {
            TEMP_STEP++;
            Log.v(TAG, "計(jì)步中 TEMP_STEP:" + TEMP_STEP);
        } else if (CountTimeState == 2) {
            CURRENT_SETP++;
            if (onSensorChangeListener != null) {
                onSensorChangeListener.onChange();
            }
        }
    }

下面是檢測波峰的方法:

    /*
     * 檢測波峰
     * 以下四個(gè)條件判斷為波峰:
     * 1.目前點(diǎn)為下降的趨勢:isDirectionUp為false
     * 2.之前的點(diǎn)為上升的趨勢:lastStatus為true
     * 3.到波峰為止充蓝,持續(xù)上升大于等于2次
     * 4.波峰值大于1.2g,小于2g
     * 記錄波谷值
     * 1.觀察波形圖隧枫,可以發(fā)現(xiàn)在出現(xiàn)步子的地方,波谷的下一個(gè)就是波峰谓苟,有比較明顯的特征以及差值
     * 2.所以要記錄每次的波谷值官脓,為了和下次的波峰做對(duì)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;
        }
    }

動(dòng)態(tài)生成閾值,閾值是為了跟波峰與波谷的差值進(jìn)行比較涝焙,進(jìn)而判斷是否為1步卑笨。

    /*
     * 閾值的計(jì)算
     * 1.通過波峰波谷的差值計(jì)算閾值
     * 2.記錄4個(gè)值,存入tempValue[]數(shù)組中
     * 3.在將數(shù)組傳入函數(shù)averageValue中計(jì)算閾值
     * */
    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;
    }

接著來看一下將閾值進(jìn)行梯度化仑撞,取4組數(shù)值赤兴,進(jìn)行梯度化,具體這些梯度化的數(shù)值怎么給出的隧哮,我可以告訴你這就是大量測試試出來的桶良。

  /*
     * 梯度化閾值
     * 1.計(jì)算數(shù)組的均值
     * 2.通過均值將閾值梯度化在一個(gè)范圍里
     * */
    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, "超過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;
    }

最后分析到這基本上將大體的流程梳理了一遍,如有問題沮翔,歡迎郵件我:xufengbase@gmail.com陨帆。

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  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡颠猴,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
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  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了小染。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片翘瓮。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 38,018評(píng)論 1 333
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖裤翩,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出资盅,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤踊赠,帶...
    沈念sama閱讀 33,685評(píng)論 4 322
  • 正文 年R本政府宣布律姨,位于F島的核電站,受9級(jí)特大地震影響臼疫,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏择份。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 39,234評(píng)論 3 307
  • 文/蒙蒙 一烫堤、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望荣赶。 院中可真熱鬧,春花似錦鸽斟、人聲如沸拔创。這莊子的主人今日做“春日...
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  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽剩燥。三九已至,卻和暖如春立倍,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間灭红,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
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  • 我被黑心中介騙來泰國打工口注, 沒想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留变擒,地道東北人。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 45,467評(píng)論 2 352
  • 正文 我出身青樓寝志,卻偏偏與公主長得像娇斑,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對(duì)象是個(gè)殘疾皇子材部,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
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