鸿蒙OS 传感器概述

基本概念

HarmonyOS 传感器是应用访问底层硬件传感器的一种设备抽象概念。开发者根据传感器提供的 Sensor API，可以查询设备上的传感器，订阅传感器的数据，并根据传感器数据定制相应的算法，开发各类应用，比如指南针、运动健康、游戏等。

根据传感器的用途，可以将传感器分为六大类：运动类传感器、环境类传感器、方向类传感器、光线类传感器、健康类传感器、其他类传感器（如霍尔传感器），每一大类传感器包含不同类型的传感器，某种类型的传感器可能是单一的物理传感器，也可能是由多个物理传感器复合而成。传感器列表如[图1]所示。

分类	API类名	传感器类型	中文描述	说明	主要用途
运动类	ohos.sensor.agent.CategoryMotionAgent	SENSOR_TYPE_ACCELEROMETER	加速度传感器	测量三个物理轴（x、y 和 z）上，施加在设备上的加速度（包括重力加速度），单位 : m/s2	检测运动状态
SENSOR_TYPE_ACCELEROMETER_UNCALIBRATED	未校准加速度传感器	测量三个物理轴（x、y 和 z）上，施加在设备上的未校准的加速度（包括重力加速度），单位 : m/s2	检测加速度偏差估值
SENSOR_TYPE_LINEAR_ACCELERATION	线性加速度传感器	测量三个物理轴（x、y 和 z）上，施加在设备上的线性加速度（不包括重力加速度），单位 : m/s2	检测每个单轴方向上的线性加速度
SENSOR_TYPE_GRAVITY	重力传感器	测量三个物理轴（x、y 和 z）上，施加在设备上的重力加速度，单位 : m/s2	测量重力大小
SENSOR_TYPE_GYROSCOPE	陀螺仪传感器	测量三个物理轴（x、y 和 z）上，设备的旋转角速度，单位 : rad/s	测量旋转的角速度
SENSOR_TYPE_GYROSCOPE_UNCALIBRATED	未校准陀螺仪传感器	测量三个物理轴（x、y 和 z）上，设备的未校准旋转角速度，单位 : rad/s	测量旋转的角速度及偏差估值
SENSOR_TYPE_SIGNIFICANT_MOTION	大幅度动作传感器	测量三个物理轴（x、y 和 z）上，设备是否存在大幅度运动；如果取值为1则代表存在大幅度运动，取值为0则代表没有大幅度运动	用于检测设备是否存在大幅度运动
SENSOR_TYPE_DROP_DETECTION	跌落检测传感器	检测设备的跌落状态；如果取值为1则代表发生跌落，取值为0则代表没有发生跌落	用于检测设备是否发生了跌落
SENSOR_TYPE_PEDOMETER_DETECTION	计步器检测传感器	检测用户的计步动作；如果取值为1则代表用户产生了计步行走的动作；取值为0则代表用户没有发生运动	用于检测用户是否有计步的动作
SENSOR_TYPE_PEDOMETER	计步器传感器	统计用户的行走步数	用于提供用户行走的步数数据
环境类	ohos.sensor.agent.CategoryEnvironmentAgent	SENSOR_TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE	环境温度传感器	测量环境温度，单位 : 摄氏度 (°C)	测量环境温度
SENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD	磁场传感器	测量三个物理轴向（x、y、z）上，环境地磁场，单位 : μT	创建指南针
SENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD_UNCALIBRATED	未校准磁场传感器	测量三个物理轴向（x、y、z）上，未校准环境地磁场，单位 : μT	测量地磁偏差估值
SENSOR_TYPE_HUMIDITY	湿度传感器	测量环境的相对湿度，以百分比 (%) 表示	监测露点、绝对湿度和相对湿度
SENSOR_TYPE_BAROMETER	气压计传感器	测量环境气压，单位 : hPa 或 mbar	测量环境气压
SENSOR_TYPE_SAR	比吸收率传感器	测量比吸收率，单位：W/kg	测量设备的电磁波能量吸收比值。
方向类	ohos.sensor.agent.CategoryOrientationAgent	SENSOR_TYPE_6DOF	6自由度传感器	测量上下、前后、左右方向上的位移，单位：m或mm；测量俯仰、偏摆、翻滚的角度，单位：rad	检测设备的三个平移自由度以及旋转自由度，用于目标定位追踪，如：VR
SENSOR_TYPE_SCREEN_ROTATION	屏幕旋转传感器	检测设备屏幕的旋转状态	用于检测设备屏幕是否发生了旋转
SENSOR_TYPE_DEVICE_ORIENTATION	设备方向传感器	测量设备的旋转方向，单位：rad	用于检测设备旋转方向的角度值
SENSOR_TYPE_ORIENTATION	方向传感器	测量设备围绕所有三个物理轴（x、y、z）旋转的角度值，单位：rad	用于提供屏幕旋转的3个角度值
SENSOR_TYPE_ROTATION_VECTOR	旋转矢量传感器	测量设备旋转矢量，复合传感器：由加速度传感器、磁场传感器、陀螺仪传感器合成	检测设备相对于东北天坐标系的方向
SENSOR_TYPE_GAME_ROTATION_VECTOR	游戏旋转矢量传感器	测量设备游戏旋转矢量，复合传感器：由加速度传感器、陀螺仪传感器合成	应用于游戏场景
SENSOR_TYPE_GEOMAGNETIC_ROTATION_VECTOR	地磁旋转矢量传感器	测量设备地磁旋转矢量，复合传感器：由加速度传感器、磁场传感器合成	用于测量地磁旋转矢量
光线类	ohos.sensor.agent.CategoryLightAgent	SENSOR_TYPE_PROXIMITY	接近光传感器	测量可见物体相对于设备显示屏的接近或远离状态	通话中设备相对人的位置
SENSOR_TYPE_TOF	ToF传感器	测量光在介质中行进一段距离所需的时间	人脸识别
SENSOR_TYPE_AMBIENT_LIGHT	环境光传感器	测量设备周围光线强度，单位：lux	自动调节屏幕亮度，检测屏幕上方是否有遮挡
SENSOR_TYPE_COLOR_TEMPERATURE	色温传感器	测量环境中的色温	应用于设备的影像处理
SENSOR_TYPE_COLOR_RGB	RGB颜色传感器	测量环境中的RGB颜色值	通过三原色的反射比率实现颜色检测
SENSOR_TYPE_COLOR_XYZ	XYZ颜色传感器	测量环境中的XYZ颜色值	用于辨识真色色点，还原色彩更真实
健康类	ohos.sensor.agent.CategoryBodyAgent	SENSOR_TYPE_HEART_RATE	心率传感器	测量用户的心率数值	用于提供用户的心率健康数据
SENSOR_TYPE_WEAR_DETECTION	佩戴检测传感器	检测用户是否佩戴	用于检测用户是否佩戴智能穿戴
其他类	ohos.sensor.agent.CategoryOtherAgent	SENSOR_TYPE_HALL	霍尔传感器	测量设备周围是否存在磁力吸引	设备的皮套模式
SENSOR_TYPE_GRIP_DETECTOR	手握检测传感器	检测设备是否有抓力施加	用于检查设备侧边是否被手握住
SENSOR_TYPE_MAGNET_BRACKET	磁铁支架传感器	检测设备是否被磁吸	检测设备是否位于车内或者室内
SENSOR_TYPE_PRESSURE_DETECTOR	按压检测传感器	检测设备是否有压力施加	用于检测设备的正上方是否存在按压

运作机制

HarmonyOS 传感器包含如下四个模块：Sensor API、Sensor Framework、Sensor Service、HD_IDL 层。

图1 HarmonyOS 传感器

Sensor API：提供传感器的基础 API，主要包含查询传感器的列表、订阅/取消传感器的数据、执行控制命令等，简化应用开发。
Sensor Framework：主要实现传感器的订阅管理，数据通道的创建、销毁、订阅与取消订阅，实现与SensorService 的通信。
Sensor Service：主要实现 HD_IDL 层数据接收、解析、分发，前后台的策略管控，对该设备 Sensor 的管理；Sensor 权限管控等。
HD_IDL 层：对不同的 FIFO、频率进行策略选择；以及对不同设备（车机、智能穿戴、智慧屏等）的适配。

约束与限制

针对某些传感器，开发者需要请求相应的权限，才能获取到相应传感器的数据。

传感器	HarmonyOS 权限名	敏感级别	权限描述
加速度传感器、加速度未校准传感器、线性加速度传感器	ohos.permission.ACCELEROMETER	system_grant	允许订阅Motion组对应的加速度传感器的数据
陀螺仪传感器、陀螺仪未校准传感器	ohos.permission.GYROSCOPE	system_grant	允许订阅 Motion 组对应的陀螺仪传感器的数据
计步器	ohos.permission.ACTIVITY_MOTION	user_grant	允许订阅运动状态
心率	ohos.permission.READ_HEALTH_DATA	user_grant	允许读取健康数据

传感器数据订阅和取消订阅接口成对调用，当不再需要订阅传感器数据时，开发者需要调用取消订阅接口进行资源释放。