微软移动 Nokia Lumia SensorCore SDK 介绍及上手体验

    早在今年的BUILD大会上，诺基亚就宣布了SensorCore以及它的部分演示。今天，它终于面世了，大家可以去Building Apps for Windows 上查看具体介绍，或者也可以去Nokia Developer上查看。SensorCore SDK的下载大家可以去nuget页面：Lumia SensorCore SDK 0.9.1.3。

1. SensorCore SDK是什么？

    SensorCore SDK是一组API，它可以访问手机上的多种传感器数据（加速度传感器/数字罗盘/陀螺仪）和位置信息。这些信息可以用来追踪用户的身体和运动状态。一般情况下，传感器以较低的功耗在后台运行，并保存最近10天内的数据。目前市场的Health &Fitness应用已经集成了SensorCore SDK，主要使用了其中的计步功能。其界面如下图1所示。

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图1：Health &Fitness应用的计步功能页面

    进一步的，它还提供了数据的统计和分析，如下图2所示。

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图2：Health &Fitness应用的统计分析页面

    事实上，Health &Fitness应用只利用了SensorCore SDK中的Step Counter API，它还包括Activity Monitor API、Place Monitor API和Track Point Monitor API，我们在后面的文章中会有进一步的介绍。

2. 如何启用 SensorCore 功能

    为了使用SensorCore提供的API，我们需要在手机的功能中做一些设置，具体来说，是将Location和motion data功能打开，如下图3所示。

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图3：启用SensorCore需要的设置页面

    如果我们不希望透露这些用户信息，可以将这个功能关闭，也可以手动清除motion数据。另外，开发者必须处理“用户禁用Location和motion data”的情况，因为在这两者其中任何一个被禁用的情况下，SensorCore是无法正常工作的。

3. SensorCore API 简介

    SensorCore SDK包含的API包括Step Counter API、Activity Monitor API、Place Monitor API和Track Point Monitor API。

3.1 Step Counter API

    该API提供了用户步行或者是跑步的步数和距离信息。当然，如果用户将设备放在裤兜里面骑车或者乘坐汽车，那么，该API的计步功能就可能不准。

3.2 Activity Monitor API

    该API提供用户身体活动的状态信息，例如，用户何时开始步行，何时停止步行。当然，在用户活动转换的过程中，该API大概会有5-10秒钟的检测延时，主要是为了滤除噪声，降低误报的可能性。如果用户将设备放在裤兜里面骑车或者乘坐汽车，或者只是将设备拿在手里晃悠，就会产生误报。活动可以分为以下几类：

  • Idle：设备被放置于桌子等离开人体的环境中。
  • Stationary：用户随身携带设备，但出于静止状态。
  • Moving：包含Walking或者是Running两种状态。

    如果应用程序对用户的某些状态进行监控，那么在用户的状态发生变化时，应用程序会收到这个通知（notification）。

3.3 Place Monitor API

    该API提供了用户停留超过一定时间段的地理位置信息，它运行在后台，为了使得功耗尽量低，主要利用手机基站和WiFi接入点信息来定位。因此，它不会主动激活GPS进行地理位置追踪，除非其他应用已经在使用GPS（如导航类应用）。由于该类API是被动工作的，因此它提供的地理位置信息并非是实时的。除了提供相关的地理位置信息以外，它还会尝试推断用户的家和工作单位的地理位置。

    用户携带设备在某一个地点停留10分钟以上，该地点才会被认为是一个Known Places，同时加入到Known Places列表。一般来讲，单个Known Place的半径范围是200米。两个Known Place之间的距离一般要求500米以上，因此，即使500米范围内有两个不同的地理位置，该API会将这些位置融合为一个Known Place，这一点也是开发者需要考虑的。

    Place Monitor会尝试着将一个地点分类为“Home”，另一个地点分类为“Work”，分类的规则为：

  • 设备在一个Known Place中停留的时间段
  • 设备移动的频率和用户的行为状态
  • 设备被使用的频率
  • 设备被充电的频率

    基于以上的规则，分类处理程序一般会在2-3天内给出“Home”和“Work”的推断。如果用户换了工作单位，该API也会在一段时间以后修改“Home”和“Work”的推断。

    Place Monitor会动态的更新Known Places列表，如果已知的一个Known Place不再被访问了，那么一段时间以后，该Known Place就会从列表中删除。

    所有的Known Place会有如下属性：

  • ID：一个给定地点的唯一标识。
  • Kind：可以有以下三个值，frequent/home/work。
  • Position：地理位置信息。
  • Radius：以Position为中心的半径。

3.4 Track Point Monitor API

    该API提供用户移动的具体信息，它和Place Monitor API类似，但并不是追踪Home和Work位置，而是追踪用户行动的路径。一般情况下，Track Point Monitor API也是被动追踪，即利用手机基站和WiFi的信息来定位。如果有其他应用在使用GPS，那么Track Point Monitor API就会利用GPS信息来进行定位。

    Track Point最多5分钟更新一次，并且两个Track Point之间的距离要求大于500米。如果用户在500米范围内逗留的时间很长，那么该API会认为是同一个Track Point，不进行更新操作。Track Point的精度依赖于位置信息的精度，也就是说，在手机基站和WiFi接入点密集的地方，Track Point精度相对较高。而如果用户在一个偏僻的地方郊游，也没有开启GPS，那么Track Point可能更新的很慢，因为手机一直处于同一个基站的覆盖范围内。

    Track Point Monitor API提供如下信息：

  • Heading：Route Point记录的用户行动方向，该参数只有在GPS开启的情况下才有。
  • LengthofStay：设备在一个地点停留的时长。
  • Position：Route Point的地理位置信息。
  • Radius：位置的半径范围，和位置的精度信息有关。
  • Timestamp：用户进入该位置的时间点。

4. SensorCore 开发环境要求

    利用SensorCore进行应用开发，需要的开发环境为：Visual Studio 2013 Update 2 with Windows Phone SDK。SensorCore SDK 支持模拟器调试，但是支持的功能很有限。所以，如果实际开发应用的话，建议在解锁的开发设备上进行调试，比如最近发售的Lumia 630就可以。

5. SensorCore 实例Demo

    下面就Windows Phone 8.1 项目为例，演示如何使用SensorCore SDK。

5.1 新建项目

    首先，在Visual Studio中新建项目，选择

    Installed > Templates > Visual C# > Store Apps > Windows Phone Apps > Blank App (Windows Phone) ，同时，将项目名称命名为HelloSensorCore。

5.2 在项目中添加SensorCore SDK

    1. 选择Tools > NuGet Package Manager > Manage NuGet Packages for Solution

    2. 搜索Lumia SensorCore SDK，点击安装。

    3. 如果要在模拟器中进行调试，还需要加入Lumia SensorCore SDK Testing Tools。操作步骤和Lumia SensorCore SDK一致。

    4. 添加完以后，可以查看项目的References目录，发现里面有Lumia.Sense, Lumia.Sense.Testing 和 Microsoft Visual C++ 2013 Runtime Package。如下图4所示。

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图4：项目添加引用页面

5.3 在Package.appxmanifest文件中添加相关内容

    为了使得应用程序能够访问SensorCore的API，我们需要在Package.appxmanifest文件中添加相关capabilities。如果是通过添加引用的方式，那么开发环境会自动加入以下声明：

<DeviceCapability Name="location" /> 
    <m2:DeviceCapability Name="humaninterfacedevice"> 
        <m2:Device Id="vidpid:0421 0716"> 
        <m2:Function Type="usage:ffaa 0001" /> 
        <m2:Function Type="usage:ffee 0001" /> 
        <m2:Function Type="usage:ffee 0002" /> 
        <m2:Function Type="usage:ffee 0003" /> 
        <m2:Function Type="usage:ffee 0004" /> 
    </m2:Device> 
</m2:DeviceCapability>

    另外，为了使得程序能够正确的运行，我们需要对Configuration Manager中的目标平台进行配置。如果我们在实际设备中进行测试，那么必须选择ARM；如果在模拟器中进行测试，那么必须选择x86。如下图5所示。

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图5：调试平台配置页面

5.4 在代码中使用SensorCore API

    我们这里新建一个非常简单的应用程序，主页面的Grid元素中包含一个ListBox，用于显示SensorCore返回的数据。在MainPage.xaml文件中添加以下代码：

<Grid> 
    <ListBox x:Name="SensorcoreList"/> 
</Grid>

    在后台代码文件MainPage.xaml.cs中，先要加入命名空间的引用：

using Windows.UI.Popups; 
using Lumia.Sense; 
using Lumia.Sense.Testing;
using System.Threading.Tasks;

    在MainPage类中添加以下私有变量：

private PlaceMonitor _placeMonitor; 
private RouteTracker _routeTracker; 
private ActivityMonitor _activityMonitor; 
private StepCounter _stepCounter;

    下面，在MainPage的构造函数中添加Loaded事件处理代码：

this.Loaded += async (oo, ee) => 
{ 
    await ShowStepCounter(); 
    await ShowActivityMonitor(); 
    await ShowRouteTracker(); 
    await ShowPlacesMonitor(); 
};

    然后，根据应用的visibility来处理SensorCore的activation和deactivation：

Window.Current.VisibilityChanged += async (oo, ee) => 
{ 
    if (!ee.Visible) 
    { 
        if (_placeMonitor != null) await CallSenseApiAsync(async () => await         _placeMonitor.DeactivateAsync()); 
        if (_routeTracker != null) await CallSenseApiAsync(async () => await         _routeTracker.DeactivateAsync()); 
        if (_activityMonitor != null) await CallSenseApiAsync(async () => await         _activityMonitor.DeactivateAsync()); 
        if (_stepCounter != null) await CallSenseApiAsync(async () => await         _stepCounter.DeactivateAsync()); 
        } 
    else 
    { 
        if (_placeMonitor != null) await CallSenseApiAsync(async () => await         _placeMonitor.ActivateAsync()); 
        if (_routeTracker != null) await CallSenseApiAsync(async () => await         _routeTracker.ActivateAsync()); 
        if (_activityMonitor != null) await CallSenseApiAsync(async () => await         _activityMonitor.ActivateAsync()); 
        if (_stepCounter != null) await CallSenseApiAsync(async () => await         _stepCounter.ActivateAsync()); 
    } 
};

定义两个方法来检查设备是否支持SensorCore SDK，并且检查Location和motion data是否已经打开。通常来讲，用户默认会关闭这两个选项，所以我们需要为用户提供快速设置的方法，而非去设置里面找这两个选项。

private async Task<bool> CallSenseApiAsync(Func<Task> action) 
{ 
    Exception failure = null; 
    try 
    {
        await action(); 
    } 
    catch (Exception e) 
    { 
        failure = e; 
    }     
    if (failure != null) 
    { 
        switch (SenseHelper.GetSenseError(failure.HResult)) 
        { 
        case SenseError.LocationDisabled: 
            await CreateMessageDialog("Location has been disabled. Do you want to open Location settings now?", "Information", "Yes", async cmd => await SenseHelper.LaunchLocationSettingsAsync(), true); 
            return false; 
        case SenseError.SenseDisabled: 
        await CreateMessageDialog("Motion data has been disabled. Do you want to open Motion data settings now?",  "Information", "Yes", async cmd => await SenseHelper.LaunchSenseSettingsAsync(), true); 
            return false; 
        default: 
            await CreateMessageDialog(SenseHelper.GetSenseError(failure.HResult).ToString(), "Failure", "OK", null, false); 
        return false; 
        } 
    } 
    return true; 
}
private static async Task CreateMessageDialog(string message, string title, string label, UICommandInvokedHandler command, bool no) 
{ 
    var dialog = new MessageDialog(message, title); 
    dialog.Commands.Add(new UICommand(label,command)); 
    if (no) dialog.Commands.Add(new UICommand("No")); 
    await dialog.ShowAsync(); 
}

    然后我们就可以开始使用StepCounter了。CallSenseApiAsync封装了安全访问SensorCore SDK的方法。在这个方法里面，我们先实例化一个StepCounter对象，并且调用StepCounter.IsSupportedAsync()来确认当前设备是否支持StepCounter。然后就可以获取当前StepCounter相关的数据，并且显示在主页面的Listbox中。

private async Task ShowStepCounter() 
{ 
    await CallSenseApiAsync(async () => 
    {
        if (_stepCounter == null) 
        { 
            _stepCounter = await StepCounter.GetDefaultAsync(); 
        } 
        if (await StepCounter.IsSupportedAsync()) 
        { 
            var reading = await _stepCounter.GetCurrentReadingAsync(); 
            SensorcoreList.Items.Add("Current step counter reading"); 
            if (reading != null) 
            { 
                SensorcoreList.Items.Add(reading.Timestamp.ToString()); 
                SensorcoreList.Items.Add("Walk steps = " + reading.WalkingStepCount); 
                SensorcoreList.Items.Add("Walk time = " + reading.WalkTime.ToString()); 
                SensorcoreList.Items.Add("Run steps = " + reading.RunningStepCount); 
                SensorcoreList.Items.Add("Run time = " + reading.RunTime.ToString()); 
            } 
            else 
            { 
                SensorcoreList.Items.Add("data not available"); 
            } 
        } 
    }); 
}

    接下来，我们添加ActivityMonitor，显示当前的用户状态。处理流程和上面的StepCounter类似，实例化一个ActivityMonitor对象，检查设备是否支持，然后获取当前值，并且显示在Listbox中。下面是RouteTracker和PlacesMonitor部分，处理方式和上面类似，这里不再例举。可以参考附件的源代码工程。演示的主页面如下图6所示。

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图6：应用程序调式主页面信息

 

    另外，SDK还提供了几个Demo，包括Steps、Activities、Places和Tracks。演示的效果如下图6所示。大家可以去Nokia Developer上下载：链接。

    SDK提供的在线文档链接如下：文档链接

    接下来Lumia App Labs webinar会提供培训如何使用SensorCore SDK，注册地址为：培训视频注册链接

 

Enjoy！

 

参考链接：

1. Building Apps for Windows

2. Lumia SensorCore SDK 0.9.1.3

3. Nokia Developer

4. 在线文档链接

5. 培训视频注册链接

6. 工程源代码

posted on 2014-06-24 09:44  施炯  阅读(3350)  评论(2)  编辑  收藏  举报

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