Android特色開(kāi)發(fā)之傳感器和語(yǔ)音識(shí)別
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Android特色開(kāi)發(fā)
Android 是一個(gè)面向應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的豐富平臺(tái)，它擁有許多具有吸引力的用戶界面元素、數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等優(yōu)秀的功能。Android 還提供了很多頗具特色的接口。本文我們將分別介紹這些吸引開(kāi)發(fā)者眼球的特色開(kāi)發(fā)，主要包括：傳感器系統(tǒng)(Sensor)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)(RecognizerIntent)、Google Map和用來(lái)開(kāi)發(fā)桌面的插件(Widget)。通過(guò)本文的學(xué)習(xí)，讀者將對(duì)Android有一個(gè)更深入的了解，可以開(kāi)發(fā)出一些有特色、有創(chuàng)意的應(yīng)用程序。
一 傳感器
據(jù)調(diào)查，2008年全球傳感器銷(xiāo)售額為506億美元，預(yù)計(jì)到2010年全球傳感器銷(xiāo)售額可達(dá)600億美元以上。調(diào)查顯示，東歐、亞太區(qū)和加拿大成為傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的地區(qū)，而美國(guó)、德國(guó)、日本依舊是傳感器市場(chǎng)分布最大的地區(qū)。就世界范圍而言，傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域依舊是汽車(chē)，占第二位的是過(guò)程控制，當(dāng)然現(xiàn)在也被廣泛應(yīng)用于通信。那么，傳感器的定義是什么呢?有哪些種類(lèi)的傳感器呢?Android中提供了哪些傳感器呢?
1.傳感器的定義
傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件(如光、熱、濕度)或化學(xué)組成(如煙霧)，并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665—87對(duì)傳感器的定義是：“能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)的感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。
2.傳感器的種類(lèi)
可以從不同的角度對(duì)傳感器進(jìn)行分類(lèi)：轉(zhuǎn)換原理(傳感器工作的基本物理或化學(xué)效應(yīng));用途;輸出信號(hào)類(lèi)型以及制作材料和工藝等。
根據(jù)工作原理，傳感器可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器兩大類(lèi)。
物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測(cè)信號(hào)量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運(yùn)作的?；瘜W(xué)傳感器的技術(shù)問(wèn)題較多，例如可靠性問(wèn)題、規(guī)模生產(chǎn)的可能性、價(jià)格問(wèn)題等，解決了這些問(wèn)題，化學(xué)傳感器的應(yīng)用將會(huì)有巨大增長(zhǎng)。而有些傳感器既不能劃分為物理類(lèi)，也不能劃分為化學(xué)類(lèi)。
3.Android中傳感器的種類(lèi)
Google Android操作系統(tǒng)中內(nèi)置了很多傳感器，比如G1自帶了一個(gè)非常實(shí)用的加速感應(yīng)器(微型陀螺儀)，有了它，G1手機(jī)就支持重力感應(yīng)、方向判斷等功能，在部分游戲或軟件中可以自動(dòng)識(shí)別屏幕的橫屏、豎屏方向來(lái)改變屏幕顯示布局。下面是Android中支持的幾種傳感器：
Sensor.TYPE_ACCELEROMETER：加速度傳感器。
Sensor.TYPE_GYROSCOPE：陀螺儀傳感器。
Sensor.TYPE_LIGHT：亮度傳感器。
Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD：地磁傳感器。
Sensor.TYPE_ORIENTATION：方向傳感器。
Sensor.TYPE_PRESSURE：壓力傳感器。
Sensor.TYPE_PROXIMITY：近程傳感器。
Sensor.TYPE_TEMPERATURE：溫度傳感器。
下面我們通過(guò)一個(gè)例子來(lái)分析Android中傳感器的使用(具體實(shí)現(xiàn)參見(jiàn)本書(shū)所附代碼：第9章\ Examples_09_01)，這里分析的是方向傳感器(TYPE_ORIENTATION)。
4.Android 中傳感器的功能
要在Android中使用傳感器，首先需要了解SensorManager和SensorEventListener。顧名思義，SensorManager就是所有傳感器的一個(gè)綜合管理類(lèi)，包括了傳感器的種類(lèi)、采樣率、精準(zhǔn)度等。我們可以通過(guò)getSystemService方法來(lái)取得一個(gè)SensorManager對(duì)象。代碼如下：
SensorManager mSensorManager = (SensorManager)getSystemService(SENSOR_SERVICE);
取得SensorManager對(duì)象之后，可以通過(guò)getSensorList方法來(lái)獲得我們需要的傳感器類(lèi)型，保存到一個(gè)傳感器列表中。通過(guò)如下代碼可以得到一個(gè)方向傳感器：
List
要與傳感器交互，應(yīng)用程序必須注冊(cè)以偵聽(tīng)與一個(gè)或多個(gè)傳感器相關(guān)的活動(dòng)。Android中提供了registerListener來(lái)注冊(cè)一個(gè)傳感器，并提供了unregisterListener來(lái)卸載一個(gè)傳感器。registerListener方法包括3個(gè)參數(shù)：第1個(gè)參數(shù)，接收信號(hào)的Listener實(shí)例;第2個(gè)參數(shù)，想接收的傳感器類(lèi)型的列表(即上一步創(chuàng)建的List
//注冊(cè)傳感器
Boolean mRegisteredSensor = mSensorManager.registerListener(this, sensor,
SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST);
//卸載傳感器
mSensorManager.unregisterListener(this);
其中，SensorEventListener是使用傳感器的核心部分，包括以下兩個(gè)方法必須實(shí)現(xiàn)：
onSensorChanged (SensorEvent event) 方法在傳感器值更改時(shí)調(diào)用。該方法只由受此應(yīng)用程序監(jiān)視的傳感器調(diào)用。該方法的參數(shù)包括一個(gè)SensorEvent對(duì)象，該對(duì)象主要包括一組浮點(diǎn)數(shù)，表示傳感器獲得的方向、加速度等信息。例如，以下代碼可以取得其值：
float x = event.values[SensorManager.DATA_X];
float y = event.values[SensorManager.DATA_Y];
float z = event.values[SensorManager.DATA_Z];
onAccuracyChanged (Sensor sensor,int accuracy) 方法在傳感器的精準(zhǔn)度發(fā)生改變時(shí)調(diào)用。其參數(shù)包括兩個(gè)整數(shù)：一個(gè)表示傳感器，另一個(gè)表示該傳感器新的準(zhǔn)確值。
具體實(shí)現(xiàn)如代碼清單1所示。
代碼清單1 \Examples_09_01\src\com\yarin\android\Examples_09_01\Activity01.java
public class Activity01 extends Activity implements SensorEventListener
{
private boolean mRegisteredSensor;
//定義SensorManager
private SensorManager mSensorManager;
public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
mRegisteredSensor = false;
//取得SensorManager實(shí)例
mSensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
}
protected void onResume()
{
super.onResume();
//接收SensorManager的一個(gè)列表(Listener)
//這里我們指定類(lèi)型為T(mén)YPE_ORIENTATION(方向傳感器)
List
(Sensor.TYPE_ORIENTATION);
if (sensors.size() > 0)
{
Sensor sensor = sensors.get(0);
//注冊(cè)SensorManager
//this->接收sensor的實(shí)例
//接收傳感器類(lèi)型的列表
//接收的頻率
mRegisteredSensor = mSensorManager.registerListener(this,
sensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST);
}
}
protected void onPause()
{
if (mRegisteredSensor)
{
//如果調(diào)用了registerListener
//這里我們需要unregisterListener來(lái)卸載/取消注冊(cè)
mSensorManager.unregisterListener(this);
mRegisteredSensor = false;
}
super.onPause();
}
//當(dāng)精準(zhǔn)度發(fā)生改變時(shí)
//sensor->傳感器
//accuracy->精準(zhǔn)度
public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy)
{
//處理精準(zhǔn)度改變
}
// 當(dāng)傳感器在被改變時(shí)觸發(fā)
public void onSensorChanged(SensorEvent event)
{
// 接收方向傳感器的類(lèi)型
if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_ORIENTATION)
{
//這里我們可以得到數(shù)據(jù)，然后根據(jù)需要來(lái)處理
//由于模擬器上面無(wú)法測(cè)試效果，因此我們暫時(shí)不處理數(shù)據(jù)
float x = event.values[SensorManager.DATA_X];
float y = event.values[SensorManager.DATA_Y];
float z = event.values[SensorManager.DATA_Z];
}
}
}
上面的例子中演示了如何獲得方向傳感器的方向、加速度等信息，我們可以根據(jù)得到的數(shù)值與上一次得到的數(shù)值之間的關(guān)系來(lái)進(jìn)行需要的操作。SensorManager中還有很多常量和一些常用的方法，如下：
getDefaultSensor：得到默認(rèn)的傳感器對(duì)象。
getInclination：得到地磁傳感器傾斜角的弧度值。
getOrientation：得到設(shè)備旋轉(zhuǎn)的方向。
getSensorList：得到指定傳感器的列表。
二 語(yǔ)音識(shí)別
語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)在手機(jī)上應(yīng)用得相當(dāng)廣泛，我們?nèi)粘Ｗ铑l繁的溝通方式是語(yǔ)音，在手機(jī)應(yīng)用中，大部分是通過(guò)硬件手動(dòng)輸入，目前這依然是主要與手機(jī)互動(dòng)的方式，然而對(duì)于像手機(jī)這種小巧的移動(dòng)設(shè)備來(lái)說(shuō)，使用鍵盤(pán)甚至是虛擬鍵盤(pán)打字是一件非常不爽的事情。于是， Google推出了強(qiáng)大的語(yǔ)音搜索業(yè)務(wù)。2008年11月，Google的語(yǔ)音搜索已經(jīng)在iPhone平臺(tái)上線，而Android在1.5 SDK版本中也加強(qiáng)了語(yǔ)音識(shí)別功能，并應(yīng)用到了搜索功能上，這的確是一個(gè)非常讓人驚喜的更新。我們只需要點(diǎn)擊搜索框旁邊的那個(gè)小話筒形狀的按鈕，如圖9-1所示，Android就可以通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別你要搜索的內(nèi)容。如果你的語(yǔ)音不夠清晰，Android也可以通過(guò)大體的意思來(lái)提供一些選擇，其宗旨是最大限度地改善人機(jī)交互的便捷性。相信很快會(huì)有更多人性化的功能出現(xiàn)在Android平臺(tái)上，比如我們?cè)谕嬗螒驎r(shí)，可以通過(guò)語(yǔ)音來(lái)控制操作，讓我們期待每一次革新帶給我們的便捷吧!
圖1 Android語(yǔ)音識(shí)別按鈕
Android中主要通過(guò)RecognizerIntent來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別，它主要包括一些常量來(lái)表示語(yǔ)音的模式等，如表9-1所示。
表1 RecognizerIntent包括的常量
這里我們只需要通過(guò)Intent來(lái)傳遞一個(gè)動(dòng)作以及一些屬性，然后通過(guò)startActivityForResult來(lái)開(kāi)始語(yǔ)音，代碼如下：
Intent intent = new Intent(RecognizerIntent.ACTION_RECOGNIZE_SPEECH);
intent.putExtra(RecognizerIntent.EXTRA_LANGUAGE_MODEL,RecognizerIntent.LANGUAGE_
MODEL_FREE_FORM);
intent.putExtra(RecognizerIntent.EXTRA_PROMPT,"開(kāi)始語(yǔ)音");
startActivityForResult(intent, VOICE_RECOGNITION_REQUEST_CODE);
當(dāng)然，如果找不到設(shè)置，就會(huì)拋出異常ActivityNotFoundException，所以我們需要捕捉這個(gè)異常。當(dāng)然，另外需要實(shí)現(xiàn)onActivityResult方法，當(dāng)語(yǔ)音結(jié)束時(shí)，會(huì)觸發(fā)來(lái)獲得語(yǔ)音的字符序列。下面我們通過(guò)一個(gè)例子來(lái)學(xué)習(xí)語(yǔ)音識(shí)別(參見(jiàn)本書(shū)所附代碼：\Examples_09_02)，當(dāng)我們點(diǎn)擊“開(kāi)始使用語(yǔ)音識(shí)別”按鈕時(shí)，開(kāi)始語(yǔ)音，然后在onActivityResult方法中取得結(jié)果并顯示出來(lái)，運(yùn)行效果如圖2所示。由于在模擬器上沒(méi)有設(shè)備，所以顯示了ActivityNotFoundException異常，當(dāng)我們?cè)谡鏅C(jī)上測(cè)試、開(kāi)始語(yǔ)音時(shí)，如圖3所示，語(yǔ)音結(jié)束后取出的字符序列如圖4所示。
圖2 ActivityNotFoundException異常 圖3 開(kāi)始語(yǔ)音 圖4 獲取的字符序列
該例子很簡(jiǎn)單，具體實(shí)現(xiàn)如代碼清單2所示。
代碼清單2 \Examples_09_02\src\com\yarin\android\Examples_09_02\Activity01.java
public class Activity01 extends Activity
{
private static final int VOICE_RECOGNITION_REQUEST_CODE = 4321;
private ListView mList;
public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
mList = (ListView) findViewById(R.id.ListView01);
Button button = (Button) findViewById(R.id.Button01);
button.setOnClickListener(new View.OnClickListener()
{
@Override
public void onClick(View v)
{
try
{
//通過(guò)Intent傳遞語(yǔ)音識(shí)別的模式,開(kāi)啟語(yǔ)音
Intent intent = new Intent
(RecognizerIntent.ACTION_RECOGNIZE_SPEECH);
//語(yǔ)言模式和自由形式的語(yǔ)音識(shí)別
intent.putExtra(RecognizerIntent.EXTRA_
LANGUAGE_MODEL,RecognizerIntent.
LANGUAGE_MODEL_FREE_FORM);
//提示語(yǔ)音開(kāi)始
intent.putExtra(RecognizerIntent.EXTRA_
PROMPT,"開(kāi)始語(yǔ)音");
//開(kāi)始執(zhí)行我們的Intent、語(yǔ)音識(shí)別
startActivityForResult(intent,
VOICE_RECOGNITION_REQUEST_CODE);
}
catch (ActivityNotFoundException e)
{
//找不到語(yǔ)音設(shè)備裝置
Toast.makeText(Activity01.this,
"ActivityNotFoundException",
Toast.LENGTH_LONG).show();
}
}
});
}
//當(dāng)語(yǔ)音結(jié)束時(shí)的回調(diào)函數(shù)onActivityResult
@Override
protected void onActivityResult(int requestCode,int resultCode,Intent data)
{
// 判斷是否是我們執(zhí)行的語(yǔ)音識(shí)別
if(requestCode==VOICE_RECOGNITION_REQUEST_CODE&&resultCode==RESULT_OK)
{
// 取得語(yǔ)音的字符
ArrayList
RecognizerIntent.EXTRA_RESULTS);
//設(shè)置視圖更新
//mList.setAdapter(new ArrayAdapter
R.layout.simple_list_item_1,results));
String resultsString = "";
for (int i = 0; i < results.size(); i++)
{
resultsString += results.get(i);
}
Toast.makeText(this,resultsString,Toast.LENGTH_LONG).show();
super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);
}
}
}
(審核編輯: 智匯小新)
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