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在市面上瀏覽過眾多的計步軟件，可惜沒有開源的代碼，而github上的幾個開源的計步代碼，要么就是記得不準，要么就是功能不完善，不穩定，于是決心自己寫一個，分享給大家使用，希望大家一起來完善。

已上傳github：https://github.com/xfmax/BasePedo
注：根據開發者朋友的反饋，普遍要求加入跨天數據清零的操作，故在1.3版本中加入，最新代碼在develop分支上，一些新功能也會在這個分支上進行測試，有興趣的同學可以一起來找bug。

basepedo.png

項目結構.png

首先看一下MainActivity：
在onCreate方法中初始化Handler，onStart方法中開啟服務，以備退到后臺，再到前臺，會觸發onStart方法，以此來開啟service。

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
  super.onCreate(savedInstanceState);  
  setContentView(R.layout.activity_main); 
   init();
}
private void init() {   
 text_step = (TextView) findViewById(R.id.text_step);   
 delayHandler = new Handler(this);
}
@Override
protected void onStart() {   
  super.onStart();    
  setupService();
}
private void setupService() {   
   Intent intent = new Intent(this, StepService.class);  
   bindService(intent, conn, Context.BIND_AUTO_CREATE);  
   startService(intent);
}

以bind形式開啟service，故有ServiceConnection接收回調。

ServiceConnection conn = new ServiceConnection() { 
   @Override   
       public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { 
       try {        
       messenger = new Messenger(service);       
       Message msg = Message.obtain(null, Constant.MSG_FROM_CLIENT);     
       msg.replyTo = mGetReplyMessenger;      
       messenger.send(msg);     
         } catch (RemoteException e) { 
           e.printStackTrace();      
         }  
      }
  @Override  
    public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {   
 }};

接收從服務端回調的步數：

private static class MessenerHandler extends Handler { 
   @Override    public void handleMessage(Message msg) {   
     switch (msg.what) {         
     case Constant.MSG_FROM_CLIENT:          
        try {         
              Messenger messenger = msg.replyTo;      
              Message replyMsg = Message.obtain(null, Constant.MSG_FROM_SERVER);    
              Bundle bundle = new Bundle();           
              bundle.putInt("step", StepDcretor.CURRENT_SETP);           
              replyMsg.setData(bundle);            
             messenger.send(replyMsg);          
      } catch (RemoteException e) {      
              e.printStackTrace();              
      }         
         break;       
     default:      
          super.handleMessage(msg);    
    }   
 }}

接下來分析開啟的StepService：
同理，在StepService中也有一個Handler，負責與MainActivity進行通訊。

private static class MessenerHandler extends Handler { 
   @Override    
    public void handleMessage(Message msg) {
        switch (msg.what) {
            case Constant.MSG_FROM_CLIENT:                
            try { 
                  Messenger messenger = msg.replyTo;      
                  Message replyMsg = Message.obtain(null, Constant.MSG_FROM_SERVER);    
                  Bundle bundle = new Bundle();       
                  bundle.putInt("step", StepDcretor.CURRENT_SETP);         
                  replyMsg.setData(bundle);        
                  messenger.send(replyMsg);         
       } catch (RemoteException e) {  
                  e.printStackTrace();     
           }             
            break;          
  default:        
        super.handleMessage(msg);   
     }   
 }}

StepService中的onCreate方法注冊關屏、開屏等廣播。開啟一個線程，執行計步邏輯。
同時開啟一個計時器，30s往數據庫中寫入一次數據。

@Override
public void onCreate() {
    super.onCreate(); 
     initBroadcastReceiver();  
     new Thread(new Runnable() { 
       public void run() {
            startStepDetector();     
   }    }).start();   
 startTimeCount();
}
在注冊的廣播中，會根據用戶是在前臺還是后臺，對存儲時間也是有改變的。<code>
private void initBroadcastReceiver() { 
final IntentFilter filter = new IntentFilter();    // 屏幕滅屏廣播    
filter.addAction(Intent.ACTION_SCREEN_OFF);    //日期修改    
filter.addAction(Intent.ACTION_TIME_CHANGED);    //關機廣播    
filter.addAction(Intent.ACTION_SHUTDOWN);    // 屏幕亮屏廣播    
filter.addAction(Intent.ACTION_SCREEN_ON);    // 屏幕解鎖廣播    
filter.addAction(Intent.ACTION_USER_PRESENT);    // 當長按電源鍵彈出“關機”對話或者鎖屏時系統會發出這個廣播    
// example：有時候會用到系統對話框，權限可能很高，會覆蓋在鎖屏界面或者“關機”對話框之上，    
// 所以監聽這個廣播，當收到時就隱藏自己的對話，如點擊pad右下角部分彈出的對話框    
filter.addAction(Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS);
    mBatInfoReceiver = new BroadcastReceiver() {
        @Override       
 public void onReceive(final Context context, final Intent intent) { 
    String action = intent.getAction();        
    if (Intent.ACTION_SCREEN_ON.equals(action)) {            
    Log.v(TAG, "screen on");       
     } else if (Intent.ACTION_SCREEN_OFF.equals(action)) {
             Log.v(TAG, "screen off");     
             //改為60秒一存儲              
            duration = 60000;        
    } else if (Intent.ACTION_USER_PRESENT.equals(action)) { 
            Log.v(TAG, "screen unlock");          
            save();             
           //改為30秒一存儲            
          duration = 30000;        
    } else if (Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS.equals(intent.getAction())) { 
           Log.v(TAG, " receive Intent.ACTION_CLOSE_SYSTEM_DIALOGS");    
           //保存一次              
          save();         
   } else if (Intent.ACTION_SHUTDOWN.equals(intent.getAction())) {    
            Log.v(TAG, " receive ACTION_SHUTDOWN");            
            save();       
     } else if (Intent.ACTION_TIME_CHANGED.equals(intent.getAction())) {    
            Log.v(TAG, " receive ACTION_TIME_CHANGED");      
            initTodayData();           
           clearStepData();           
 }      
  }   
 };   
 registerReceiver(mBatInfoReceiver, filter);
}

在onStartComand中，從數據庫中初始化今日步數，并更新通知欄。

@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) { 
    CURRENTDATE = getTodayDate();
    initTodayData(CURRENTDATE);
    updateNotification("今日步數：" + StepDcretor.CURRENT_SETP + " 步"); 
    return START_STICKY;
}

同時開啟Google內置計步器和加速度傳感器，如若只需要其中一個，請開發者自行修改。

    private void startStepDetector() {
        if (sensorManager != null && stepDetector != null) {        
           sensorManager.unregisterListener(stepDetector); 
           sensorManager = null;            
           stepDetector = null;       
     }        
    sensorManager = (SensorManager) this.getSystemService(SENSOR_SERVICE);
        getLock(this);       
 //android4.4以后可以使用計步傳感器
 //        int VERSION_CODES = android.os.Build.VERSION.SDK_INT;
 //        if (VERSION_CODES >= 19) {
 //            addCountStepListener();
 //        } else {
 //            addBasePedoListener();
 //        }       
    addBasePedoListener();      
    addCountStepListener();  
 }

接下來，就是比較重要的計步算法部分，StepDcretor類：
請注意這個類實現了SensorEventListener接口,在StepService中注冊的就是這個類的實例。

public class StepDcretor implements SensorEventListener

接著，這個接口實現的方法onSensorChanged(SensorEvent event),會返回傳感器回調的數值，傳入calc_step(event)方法，等待下一步處理。

public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
    Sensor sensor = event.sensor; 
   synchronized (this) {
        if (sensor.getType() == Sensor.TYPE_ACCELEROMETER) {  
          calc_step(event);       
         }   
    }
}

calc_step方法算出加速度傳感器的x、y、z三軸的平均數值（為了平衡在某一個方向數值過大造成的數據誤差），接著交給DetectorNewStep方法處理。

synchronized private void calc_step(SensorEvent event) { 
   average = (float) Math.sqrt(Math.pow(event.values[0], 2) + Math.pow(event.values[1], 2) 
+ Math.pow(event.values[2], 2)); 
   DetectorNewStep(average);
}

接下來，是針對波峰和波谷，進行檢測，具體看注釋。

   /*
     * 檢測步子，并開始計步
     * 1.傳入sersor中的數據
     * 2.如果檢測到了波峰，并且符合時間差以及閾值的條件，則判定為1步
     * 3.符合時間差條件，波峰波谷差值大于initialValue，則將該差值納入閾值的計算中
     * */
    public void DetectorNewStep(float values) {
        if (gravityOld == 0) {
            gravityOld = values;
        } else {
            if (DetectorPeak(values, gravityOld)) {
                timeOfLastPeak = timeOfThisPeak;
                timeOfNow = System.currentTimeMillis();
                if (timeOfNow - timeOfLastPeak >= 200
                        && (peakOfWave - valleyOfWave >= ThreadValue) && timeOfNow - timeOfLastPeak <= 2000) {
                    timeOfThisPeak = timeOfNow;
                    //更新界面的處理，不涉及到算法
                    preStep();
                }
                if (timeOfNow - timeOfLastPeak >= 200
                        && (peakOfWave - valleyOfWave >= initialValue)) {
                    timeOfThisPeak = timeOfNow;
                    ThreadValue = Peak_Valley_Thread(peakOfWave - valleyOfWave);
                }
            }
        }
        gravityOld = values;
    }

往后看一下preStep方法,這個方法通過變量CountTimeState，將計步分為了三種模式，CountTimeState=0時代表還未開啟計步器。
CountTimeState=1時代表預處理模式，也就是說TEMP_STEP步數如果在規定的時間內一直在增加，直到這個模式結束，那么TEMP_STEP值有效，反之，無效舍棄，目的是為了過濾點一些手機晃動帶來的影響。
CountTimeState=2時代表正常計步模式

   private void preStep() {
        if (CountTimeState == 0) {
            // 開啟計時器
            time = new TimeCount(duration, 700);
            time.start();
            CountTimeState = 1;
            Log.v(TAG, "開啟計時器");
        } else if (CountTimeState == 1) {
            TEMP_STEP++;
            Log.v(TAG, "計步中 TEMP_STEP:" + TEMP_STEP);
        } else if (CountTimeState == 2) {
            CURRENT_SETP++;
            if (onSensorChangeListener != null) {
                onSensorChangeListener.onChange();
            }
        }
    }

下面是檢測波峰的方法：

    /*
     * 檢測波峰
     * 以下四個條件判斷為波峰：
     * 1.目前點為下降的趨勢：isDirectionUp為false
     * 2.之前的點為上升的趨勢：lastStatus為true
     * 3.到波峰為止，持續上升大于等于2次
     * 4.波峰值大于1.2g,小于2g
     * 記錄波谷值
     * 1.觀察波形圖，可以發現在出現步子的地方，波谷的下一個就是波峰，有比較明顯的特征以及差值
     * 2.所以要記錄每次的波谷值，為了和下次的波峰做對比
     * */
    public boolean DetectorPeak(float newValue, float oldValue) {
        lastStatus = isDirectionUp;
        if (newValue >= oldValue) {
            isDirectionUp = true;
            continueUpCount++;
        } else {
            continueUpFormerCount = continueUpCount;
            continueUpCount = 0;
            isDirectionUp = false;
        }

        if (!isDirectionUp && lastStatus
                && (continueUpFormerCount >= 2 && (oldValue >= 11.76 && oldValue < 19.6))) {
            peakOfWave = oldValue;
            return true;
        } else if (!lastStatus && isDirectionUp) {
            valleyOfWave = oldValue;
            return false;
        } else {
            return false;
        }
    }

動態生成閾值，閾值是為了跟波峰與波谷的差值進行比較，進而判斷是否為1步。

    /*
     * 閾值的計算
     * 1.通過波峰波谷的差值計算閾值
     * 2.記錄4個值，存入tempValue[]數組中
     * 3.在將數組傳入函數averageValue中計算閾值
     * */
    public float Peak_Valley_Thread(float value) {
        float tempThread = ThreadValue;
        if (tempCount < valueNum) {
            tempValue[tempCount] = value;
            tempCount++;
        } else {
            tempThread = averageValue(tempValue, valueNum);
            for (int i = 1; i < valueNum; i++) {
                tempValue[i - 1] = tempValue[i];
            }
            tempValue[valueNum - 1] = value;
        }
        return tempThread;
    }

接著來看一下將閾值進行梯度化，取4組數值，進行梯度化，具體這些梯度化的數值怎么給出的，我可以告訴你這就是大量測試試出來的。

  /*
     * 梯度化閾值
     * 1.計算數組的均值
     * 2.通過均值將閾值梯度化在一個范圍里
     * */
    public float averageValue(float value[], int n) {
        float ave = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            ave += value[i];
        }
        ave = ave / valueNum;
        if (ave >= 8) {
            Log.v(TAG, "超過8");
            ave = (float) 4.3;
        } else if (ave >= 7 && ave < 8) {
            Log.v(TAG, "7-8");
            ave = (float) 3.3;
        } else if (ave >= 4 && ave < 7) {
            Log.v(TAG, "4-7");
            ave = (float) 2.3;
        } else if (ave >= 3 && ave < 4) {
            Log.v(TAG, "3-4");
            ave = (float) 2.0;
        } else {
            Log.v(TAG, "else");
            ave = (float) 1.7;
        }
        return ave;
    }

最后分析到這基本上將大體的流程梳理了一遍，如有問題，歡迎郵件我：xufengbase@gmail.com。

轉載請注明出處，謝謝！

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