센서

센서

안드로이드는 다양한 표준 센서를 지원한다.

대표적인 센서 중 하나인 가속 센서 (Accelerometer) 는 다양한 기준 (Axe)을 따라 기기가 얼마 만큼의 속도로 움직이는지 측정할 수 있게 한다.

또한 자이로스코프 센서 (Gyroscope) 는 가속 센서보다 더 많은 축을 기준으로 시간에 따라 회전하는 정보까지 확인 할 수 있도록 해준다.

이 외에도 다양한 센서들이 지원되는데 이 정보들은 센서 매니저 (SensorManager) 라는 시스템 서비스를 통해 모두 같은 방식으로 사용할 수 있다.

안드로이드에서 지원하는 대표적인 센서들

센서 이름	상수	설 명
가속센서(Accelerometer)	TYPE_ACCELEROMETER	가속도 감지, 외부의 충격량과 방향 감지 (단위: m/s^2)(중력 + 선형가속)
자이로스코프 센서 (Gyroscope)	TYPE_GYROSCOPE	회전 정보 감지, 다양한 축을 따른 회전각 감지
중력 센서 (Gravity)	TYPE_GRAVITY	축의 방향과 중력 감지 (단위: m/s^2)
조도 센서(Light)	TYPE_LIGHT	빛의 세기 감지 (단위: lux)
선형 가속 센서(Linear Acceleration)	TYPE_LINEAR_ACCELERATION	각 축에 따른 가속도를 감지하는 3차원 벡터 (단위:m/s^2)
근접 센서(Proximity)	TYPE_PROXIMITY	근접한 물체와의 거리 감지 (단위: cm) 단말에 따라 가깝거나 먼 정도만 표시할 수도 있음
온도 센서(Temperature)	TYPE_TEMPERATURE	온도 감지
방향 센서(Orientation)	TYPE_ORIENTATION	방향 각 감지(단위: degree)

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가속 센서와 방향 센서 이해하기

가속 센서는 중력 정보와 선형 가속 정보가 같이 계산되므로 가장 자주 사용되는 센서 중의 하나이다. 가속 센서를 이해하기 위해서는 가속 센서의 값을 계산할 줄 알아야 한다.

단말을 테이블 위에 올려 두면 가속 센서의 값은 +9.81이 된다. 이 값은 아래와 같이 단말의 선형 가속 값과 중력 값을 뺀 값이다. \(0m/s^2 - (-9.81m/s^2)\)

이 값을 기준으로 가속 값을 계산하면 된다.

예를 들어 단말을 테이블 위에 놓아둔 상태에서 한 방향으로 A 만큼 밀면 가속 값은 아래와 같이 된다. \(A+9.81m/s^2\)

그러면 방향은 어떻게 정하면 될까?

가속 센서와 같이 기준 축이 있는 경우에는 다음과 같은 좌표계를 사용한다.

출처 : Do it! Android 프로그래밍

X축으로는 오른쪽이 +값, Y축으로는 위쪽이 +값, 그리고 Z축으로는 화면 앞쪽이 +값이된다.

방향 센서는 세 개의 값을 전달 받을 수 있고 첫 번째 값은 Azimuth라고 하고 Z축을 기준으로 북쪽 방향과 현재 감지되는 Y축과의 차이를 나타낸다.

따라서 값의 범위는 0 ~ 359도 사이가 되고 각각의 방위 값은 0 = 북쪽, 90 = 동쪽, 180 = 남쪽, 270 = 서쪽이 된다.

두 번째 값은 Pitch라 하고 X 축을 기준으로 한 회전각을 나타낸다. 값의 범위는 -180 ~ 180도 사이가 되고 Z 축이 Y축 방향으로 이동할 때 +값이 된다.

세 번째 값은 Roll이라 하고 Y축을 기준으로 한 회전각을 나타낸다. 따라서 값의 범위는 -90 ~ 90도까지가 되고 X 축이 Z축 방향으로 이동할 때 + 값이 된다.

센서를 사용하면서 볼 수 있는 대표적인 클래스들은 다음과 같다.

SensorManager Sensor SensorEvent

SensorManger 객체는 센서를 다루기 위해 제공되는 시스템 서비스 객체이다.

Sensor 객체는 각 센서 정보를 포함하고 있다.

SensorEvent 객체를 통해 각 센서의 값을 바로바로 확인할 수 있다.

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예제

MainActivity.java

package org.techtown.sensor;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.hardware.Sensor;
import android.hardware.SensorEvent;
import android.hardware.SensorEventListener;
import android.hardware.SensorManager;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

import java.util.List;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    TextView textView;

    SensorManager manager;
    List<Sensor> sensors;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        textView = findViewById(R.id.textView);

        Button button = findViewById(R.id.button);
        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View view) {
                getSensorList();
            }
        });

        Button button2 = findViewById(R.id.button2);
        button2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                registerFirstSensor();
            }
        });
    }

    public void getSensorList(){
        manager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
        sensors = manager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);

        int index = 0;

        for(Sensor sensor : sensors){
            println("#" + index + " : " + sensor.getName());
        }
    }

    public void registerFirstSensor(){
        manager.registerListener(
                new SensorEventListener() {
                    @Override
                    public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
                        String output = "Sensor Timestamp : " + event.timestamp + "\n\n";
                        for(int index = 0; index < event.values.length; ++index){
                            output += ("Sensor Value #" + (index +1) + " : " + event.values[index] + "\n");
                        }
                        println(output);
                    }

                    @Override
                    public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int i) {

                    }
                },
                sensors.get(0),
                SensorManager.SENSOR_DELAY_UI);
        }

    public void println(String data){
        textView.append(data + "\n");
    }
}

센서를 사용할 때는 센서 매니저 객체를 시스템 서비스로 참조하는 것부터 시작한다.

getSystemService 메서드를 호출하여 시스템 서비스 객체를 참조할 때 사용하는 상수는 SENSOR_SERVICE이다.

센서 매니저 객체를 참조한 후 단말에서 지원하는 모든 센서 리스트를 가져오려면 getSensorList 메서드를 호출하면 된다.

단말에서 지원하는 모든 센서 리스트를 가져오려면 getSensorList 메서드를 호출한다.

두 번째 버튼을 누르면 센서의 값이 변할 때마다 그 값을 화면에 보여주게 된다.

센서들의 값들이 변하는 경우에는 SensorEvent 객체를 통해 전달받게 되는데, 이 액티비티가 SensorEventListener를 구현하여 사용하므로 다음과 같은 두 메서드를 통해 이벤트를 전달 받을 수 있다.

abstract void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy)
abstract void onSensorChanged(SensorEvent event)

onAccuracyChanged 메서드는 센서의 정확도 값이 변할 때 마다 호출된다. onSensorChanged 메서드는 센서의 데이터 값이 변할 때 마다 호출된다.

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결과