传感器
传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
主要作用
人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。
而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。
新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。
在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到fm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到 s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。
传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。
由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。
主要特点
传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。
传感器的组成
传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成。
敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量有确定关系的物理量信号；转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号；变换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调制；转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。
主要功能
常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟：
光敏传感器——视觉
声敏传感器——听觉
气敏传感器——嗅觉
化学传感器——味觉
压敏、温敏、
流体传感器——触觉
敏感元件的分类：
物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。
化学类，基于化学反应的原理。
生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。
通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类（还有人曾将敏感元件分46类）。
了解安卓传感器主要分为三种
动作传感器：加速传感器，重力传感器，陀螺仪传感器，旋转向量传感器
环境传感器，光线传感器，温度传感器（据说还有大气压传感器）
位置传感器：方向传感器，磁场传感器
其中这些传感器又分为硬件传感器和软件传感器！所谓硬件传感器就是纯粹基于手机硬件获取的数据
而软件传感器并不是真实存在，而是基于硬件传感器基于一系列算法产生的伪传感器，比如方向传感器就是基于距离传感器和磁场传感器经过这两个传感器一系列算法得出！
在安卓开发中，已经提供了传感器的API就是
1 SensorManager类，该类是用来注册，监听，销毁监听器的方法，以及获取传感器数量种类精度等方法
2 Sensor类是提供了传感器的信息比如传感器的类型，版本，制造商等等比如常见的SensorType类型
序号传感器Sensor类中定义的TYPE常量
1加速度传感器TYPE_ACCELEROMETER
2温度传感器TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE
3陀螺仪传感器TYPE_GYROSCOPE
4光线传感器TYPE_LIGHT
5磁场传感器TYPE_MAGNETIC_FIELD
6压力传感器TYPE_PRESSURE
7临近传感器TYPE_PROXIMITY
8湿度传感器TYPE_RELATIVE_HUMIDITY
9方向传感器TYPE_ORIENTATION
10重力传感器TYPE_GRAVITY
11线性加速传感器TYPE_LINEAR_ACCELERATION
12旋转向量传感器TYPE_ROTATION_VECTOR
3 SensorEventListener接口，主要就是传感器开发的监听回调，传感器的数值发生变化时就会调用这个方法
4 SensorEvent类是回调监听的参数，主要封装了传感器的监听数值（以数组形式存在）
这个就是传感器开发会用到的主要API，话说查了不少资料。..
待会后面的一些内容是我这次项目开发用不到的，但是为了考虑以后会遇上，我就一并记录在这里了，这样之后在进行传感器开发，我不用再去查资料了，直接看我这篇帖子就囊括了大部分的资料
然后是我们要确定传感器的开发流程
1创建传感器管理类，
mSensorManager = （SensorManager） getSystemService（SENSOR_SERVICE）;
2选择项目开发中会遇到的传感器（最好打印出列表看手机支持那些传感器，主要用来看手机支持那些传感器，实际开发不需要这行代码）
List《Sensor》 sensors = mSensorManager.getSensorList（Sensor.TYPE_ALL）;//主要用来看看手机支持哪些传感器，可以不写
3注册你要监听的传感器监听器，实现监听方法
我的项目经过我的测试实际用到的是方向传感器
//方向传感器
mSensorManager.registerListener（this，
mSensorManager.getDefaultSensor（Sensor.TYPE_ORIENTATION），
SensorManager.SENSOR_DELAY_UI）;
这里要注意了，要为了用户负责，注册了就要反注册，否则传感器可是耗电大户，我们一般在onResume注册监听，在onPause进行解绑
mSensorManager.unregisterListener（this）;
这里介绍下监听器的三个参数
registerListener（参数一，参数二，参数三）
参数一就是监听回调对象，实现这个接口，编译器会自动复写这两个方法，我们下面再介绍这两个方法
参数二你需要监听的传感器类型
参数三 传感器获取数值的模式，你可以理解成传感器监听周围变化块慢，这个参数是一个常量，一般有四种
SENSOR_DELAY_FASTEST 最快，耗电大户 ，监听的越快耗电量越大，这种模式一般不建议使用，因为监听周围大量的数据，算法如果不好将会影响游戏逻辑以及UI性能
SENSOR_DELAY_GAME 一般用来开发游戏，用于实行性较高的游戏比如一些赛车游戏，游戏开发建议用这个模式
SENSOR_DELAY_NORMAL 默认的平率，对于一般的益智类游戏使用，比如根据重力来调整小球进洞的小游戏，如果这个模式应用在赛车游戏上，采样率太低会导致跳帧
SENSOR_DELAY_UI 根据传感器更新UI，我们一般根据传感器的值变化用来绘制我们相应的UI，延迟一点反而好不用平凡的绘制UI造成性能浪费
4 开始考虑传感器采集的数据以及算法逻辑了，以上三步全是模板代码，第四步才是传感器开发的核心！
首先要知道不同的传感器返回的采样数据是不同的，如下
4-1加速度传感器
加速度传感器又叫G-sensor，返回x、y、z三轴的加速度数值。
该数值包含地心引力的影响，单位是m/s^2。
将手机平放在桌面上，x轴默认为0，y轴默认0，z轴默认9.81。
将手机朝下放在桌面上，z轴为-9.81。
将手机向左倾斜，x轴为正值。
将手机向右倾斜，x轴为负值。
将手机向上倾斜，y轴为负值。
将手机向下倾斜，y轴为正值。
加速度传感器可能是最为成熟的一种mems产品，市场上的加速度传感器种类很多。
手机中常用的加速度传感器有BOSCH（博世）的BMA系列，AMK的897X系列，ST的LIS3X系列等。
这些传感器一般提供±2G至±16G的加速度测量范围，采用I2C或SPI接口和MCU相连，数据精度小于16bit。
4-2 磁力传感器
磁力传感器简称为M-sensor，返回x、y、z三轴的环境磁场数据。
该数值的单位是微特斯拉（micro-Tesla），用uT表示。
单位也可以是高斯（Gauss），1Tesla=10000Gauss。
硬件上一般没有独立的磁力传感器，磁力数据由电子罗盘传感器提供（E-compass）。
电子罗盘传感器同时提供下文的方向传感器数据。
4-3 方向传感器
方向传感器简称为O-sensor，返回三轴的角度数据，方向数据的单位是角度。
为了得到精确的角度数据，E-compass需要获取G-sensor的数据，
经过计算生产O-sensor数据，否则只能获取水平方向的角度。
方向传感器提供三个数据，分别为azimuth、pitch和roll。
azimuth：方位，返回水平时磁北极和Y轴的夹角，范围为0°至360°。
0°=北，90°=东，180°=南，270°=西。
pitch：x轴和水平面的夹角，范围为-180°至180°。
当z轴向y轴转动时，角度为正值。
roll：y轴和水平面的夹角，由于历史原因，范围为-90°至90°。
当x轴向z轴移动时，角度为正值。
电子罗盘在获取正确的数据前需要进行校准，通常可用8字校准法。
8字校准法要求用户使用需要校准的设备在空中做8字晃动，
原则上尽量多的让设备法线方向指向空间的所有8个象限。
手机中使用的电子罗盘芯片有AKM公司的897X系列，ST公司的LSM系列以及雅马哈公司等等。
由于需要读取G-sensor数据并计算出M-sensor和O-sensor数据，
因此厂商一般会提供一个后台daemon来完成工作，电子罗盘算法一般是公司私有产权。
4-4 陀螺仪传感器
陀螺仪传感器叫做Gyro-sensor，返回x、y、z三轴的角加速度数据。
角加速度的单位是radians/second。
根据Nexus S手机实测：
水平逆时针旋转，Z轴为正。
水平逆时针旋转，z轴为负。
向左旋转，y轴为负。
向右旋转，y轴为正。
向上旋转，x轴为负。
向下旋转，x轴为正。
ST的L3G系列的陀螺仪传感器比较流行，iphone4和google的nexus s中使用该种传感器。
4-5 光线感应传感器
光线感应传感器检测实时的光线强度，光强单位是lux，其物理意义是照射到单位面积上的光通量。
光线感应传感器主要用于Android系统的LCD自动亮度功能。
可以根据采样到的光强数值实时调整LCD的亮度。
4-6 压力传感器
压力传感器返回当前的压强，单位是百帕斯卡hectopascal（hPa）。
4-7 温度传感器
温度传感器返回当前的温度。
4-8 接近传感器
接近传感器检测物体与手机的距离，单位是厘米。
一些接近传感器只能返回远和近两个状态，
因此，接近传感器将最大距离返回远状态，小于最大距离返回近状态。
接近传感器可用于接听电话时自动关闭LCD屏幕以节省电量。
一些芯片集成了接近传感器和光线传感器两者功能。
下面三个传感器是Android2新提出的传感器类型，目前还不太清楚有哪些应用程序使用。
4-9 重力传感器
重力传感器简称GV-sensor，输出重力数据。
在地球上，重力数值为9.8，单位是m/s^2。
坐标系统与加速度传感器相同。
当设备复位时，重力传感器的输出与加速度传感器相同。
4-10 线性加速度传感器
线性加速度传感器简称LA-sensor。
线性加速度传感器是加速度传感器减去重力影响获取的数据。
单位是m/s^2，坐标系统与加速度传感器相同。
加速度传感器、重力传感器和线性加速度传感器的计算公式如下：
加速度 = 重力 + 线性加速度
4-11 旋转矢量传感器
旋转矢量传感器简称RV-sensor。
旋转矢量代表设备的方向，是一个将坐标轴和角度混合计算得到的数据。
RV-sensor输出三个数据：
x*sin（theta/2）
y*sin（theta/2）
z*sin（theta/2）
sin（theta/2）是RV的数量级。
RV的方向与轴旋转的方向相同。
RV的三个数值，与cos（theta/2）组成一个四元组。
RV的数据没有单位，使用的坐标系与加速度相同。
举例：
sensors_event_t.data［0］ = x*sin（theta/2）
sensors_event_t.data［1］ = y*sin（theta/2）
sensors_event_t.data［2］ = z*sin（theta/2）
sensors_event_t.data［3］ = cos（theta/2）
GV、LA和RV的数值没有物理传感器可以直接给出，
需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor经过算法计算后得出。
算法一般是传感器公司的私有产权。
看到了吧，不同的传感器，返回的数值单位不仅不一样，就连返回值的数量也不同，所以业务逻辑算法差距都是非常大的，既然说到了X，Y，Z的正负值，就不得不说手机的坐标系了
X Y Z分别对应values［0］到［2］（监听回调返回的数组）
这里对传感器举下例子
加速度感应检测——Accelerometer
Accelerometer Sensor测量的是所有施加在设备上的力所产生的加速度的负值（包括重力加速度）。加速度所使用的单位是m/sec^2，数值是加速度的负值。
SensorEvent.values［0］：加速度在X轴的负值
SensorEvent.values［1］：加速度在Y轴的负值
SensorEvent.values［2］：加速度在Z轴的负值
例如：
当手机Z轴朝上平放在桌面上，并且从左到右推动手机，此时X轴上的加速度是正数。
当手机Z轴朝上静止放在桌面上，此时Z轴的加速度是+9.81m/sec^2。
当手机从空中自由落体，此时加速度是0
当手机向上以Am/sec^2的加速度向空中抛出，此时加速度是A+9.81m/sec^2
重力加速度感应检测——Gravity
重力加速度，其单位是m/sec^2，其坐标系与Accelerometer使用的一致。当手机静止时，gravity的值和Accelerometer的值是一致的。
线性加速度感应检测——Linear-Acceleration
Accelerometer、Gravity和Linear-Acceleration三者的关系如下公式：
accelerometer = gravity + linear-acceleration
地磁场感应检测——Magnetic-field
地磁场的单位是micro-Tesla（uT），检测的是X、Y、Z轴上的绝对地磁场。
陀螺仪感应检测——Gyroscope
陀螺仪的单位是弧度/秒，测量的是物体分别围绕X，Y，Z轴旋转的角速度。它的坐标系与加速度传感器的坐标系相同。逆时针方向旋转的角度正的。也就是说，如果设备逆时针旋转，观察者向X，Y，Z轴的正方向看去，就报告设备是正转的。请注意，这是标准的正旋转的数学定义。
光线感应检测——Light
values［0］：表示环境光照的水平，单位是SI lux。
位置逼近感应检测——Proximity
values［0］：逼近的距离，单位是厘米（cm）。有一些传感器只能支持近和远两种状态，这种情况下，传感器必须报告它在远状态下的maximum_range值和在近状态下的小值。
旋转矢量感应检测——Rotation Vector
旋转向量是用来表示设备的方向，它是由角度和轴组成，就是设备围绕x，y，z轴之一旋转θ角度。旋转向量的三个要素是，这样旋转向量的大小等于sin（θ/2），旋转向量的方向等于旋转轴的方向。
values［0］： x*sin（θ/2）
values［1］： y*sin（θ/2）
values［2］： z*sin（θ/2）
values［3］： cos（θ/2） （optional： only if value.length = 4）
方向感应检测——Orientation
其单位是角度
values［0］： Azimuth（方位），地磁北方向与y轴的角度，围绕z轴旋转（0到359）。0=North， 90=East， 180=South， 270=West
values［1］： Pitch（俯仰），围绕X轴旋转（-180 to 180）， 当Z轴向Y轴运动时是正值
values［2］： Roll（滚），围绕Y轴旋转（-90 to 90），当X轴向Z轴运动时是正值
