android如何實現(xiàn)計步功能

小編給大家分享一下android如何實現(xiàn)計步功能，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

具體如下：

在市面上瀏覽過眾多的計步軟件，可惜沒有開源的代碼，而github上的幾個開源的計步代碼，要么就是記得不準，要么就是功能不完善，不穩(wěn)定，于是決心自己寫一個，分享給大家使用，希望大家一起來完善。

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

注：根據開發(fā)者朋友的反饋，普遍要求加入跨天數(shù)據清零的操作，故在1.3版本中加入，最新代碼在develop分支上，一些新功能也會在這個分支上進行測試，有興趣的同學可以一起來找bug。

?。。。簯』锇樾枨?，2017年準備開始研究跑步計步功能，敬請期待，歡迎關注。

basepedo.png

項目結構.png

首先看一下MainActivity：

在onCreate方法中初始化Handler，onStart方法中開啟服務，以備退到后臺，再到前臺，會觸發(fā)onStart方法，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，故有ServiceConnection接收回調。

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) {  
 }};

接收從服務端回調的步數(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Handler，負責與MainActivity進行通訊。

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方法注冊關屏、開屏等廣播。開啟一個線程，執(zhí)行計步邏輯。

同時開啟一個計時器，30s往數(shù)據庫中寫入一次數(shù)據。

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

在注冊的廣播中，會根據用戶是在前臺還是后臺，對存儲時間也是有改變的。<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);  //關機廣播  
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);  // 當長按電源鍵彈出“關機”對話或者鎖屏時系統(tǒng)會發(fā)出這個廣播  
// example：有時候會用到系統(tǒng)對話框，權限可能很高，會覆蓋在鎖屏界面或者“關機”對話框之上，  
// 所以監(jiān)聽這個廣播，當收到時就隱藏自己的對話，如點擊pad右下角部分彈出的對話框  
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       
      duration = 60000;    
  } else if (Intent.ACTION_USER_PRESENT.equals(action)) { 
      Log.v(TAG, "screen unlock");     
      save();       
      //改為30秒一存儲      
     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，從數(shù)據庫中初始化今日步數(shù)，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;
}

同時開啟Google內置計步器和加速度傳感器，如若只需要其中一個，請開發(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，就是比較重要的計步算法部分，StepDcretor類：

請注意這個類實現(xiàn)了SensorEventListener接口,在StepService中注冊的就是這個類的實例。

public class StepDcretor implements SensorEventListener

接著，這個接口實現(xiàn)的方法onSensorChanged(SensorEvent event),會返回傳感器回調的數(shù)值，傳入calc_step(event)方法，等待下一步處理。

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

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

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);
}

接下來，是針對波峰和波谷，進行檢測，具體看注釋。

  /*
   * 檢測步子，并開始計步
   * 1.傳入sersor中的數(shù)據
   * 2.如果檢測到了波峰，并且符合時間差以及閾值的條件，則判定為1步
   * 3.符合時間差條件，波峰波谷差值大于initialValue，則將該差值納入閾值的計算中
   * */
  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，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,這個方法通過變量CountTimeState，將計步分為了三種模式，CountTimeState=0時代表還未開啟計步器。

CountTimeState=1時代表預處理模式，也就是說TEMP_STEP步數(shù)如果在規(guī)定的時間內一直在增加，直到這個模式結束，那么TEMP_STEP值有效，反之，無效舍棄，目的是為了過濾點一些手機晃動帶來的影響。

CountTimeState=2時代表正常計步模式

  private void preStep() {
    if (CountTimeState == 0) {
      // 開啟計時器
      time = new TimeCount(duration, 700);
      time.start();
      CountTimeState = 1;
      Log.v(TAG, "開啟計時器");
    } else if (CountTimeState == 1) {
      TEMP_STEP++;
      Log.v(TAG, "計步中 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
   * 以下四個條件判斷為波峰：
   * 1.目前點為下降的趨勢：isDirectionUp為false
   * 2.之前的點為上升的趨勢：lastStatus為true
   * 3.到波峰為止，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，可以發(fā)現(xiàn)在出現(xiàn)步子的地方，波谷的下一個就是波峰，有比較明顯的特征以及差值
   * 2.所以要記錄每次的波谷值，為了和下次的波峰做對比
   * */
  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;
    }
  }

動態(tài)生成閾值，閾值是為了跟波峰與波谷的差值進行比較，進而判斷是否為1步。

  /*
   * 閾值的計算
   * 1.通過波峰波谷的差值計算閾值
   * 2.記錄4個值，存入tempValue[]數(shù)組中
   * 3.在將數(shù)組傳入函數(shù)averageValue中計算閾值
   * */
  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行梯度化，取4組數(shù)值，進行梯度化，具體這些梯度化的數(shù)值怎么給出的，我可以告訴你這就是大量測試試出來的。

 /*
   * 梯度化閾值
   * 1.計算數(shù)組的均值
   * 2.通過均值將閾值梯度化在一個范圍里
   * */
  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;
  }

以上是“android如何實現(xiàn)計步功能”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業(yè)資訊頻道！