使用 MATLABMobile 进行传感器数据采集

概述

您可以将数据从移动设备传感器流式传输到您的 MATLAB® Mobile™、MATLAB Online™ 或者台式计算机或笔记本电脑上的 MATLAB 会话。MATLAB Mobile 通过 WiFi 或蜂窝连接将数据实时发送到在 MathWorks® Cloud 中运行的 MATLAB。您可以在 MATLAB、MATLAB Mobile 或 MATLAB Online 中对传感器数据执行 MATLAB 操作，它们提供了可与设备传感器交互的 MATLAB 命令行界面。要连接到设备上的传感器并采集数据，您需要在 MATLAB 中创建一个 mobiledev 对象。

无论有没有网络连接，您都可以在移动设备上本地采集传感器数据。这是采集传感器数据的另一种方法，这种方法不会将数据从设备流式传输到 Cloud。如果您要在设备没有网络连接的情况下采集传感器数据，这尤其有用。有关使用这种采集方法的示例，请参阅本地记录传感器数据。

使用 MATLAB 以各种不同的方式处理传感器数据，包括创建绘图。有关采集数据和绘制数据的示例，请参阅处理记录的传感器数据。

您还可以在 MATLAB、MATLAB Mobile 和 MATLAB Online 中访问移动设备上的摄像头并采集图像。您可以设置摄像头属性，包括分辨率、自动对焦和闪光灯。有关示例，请参阅 从移动设备摄像头采集图像。有关处理采集图像的示例，请参阅使用预训练网络对来自移动设备摄像头的图像进行分类。

使用传感器的要求

要将移动设备传感器与 MATLAB Mobile 结合使用，请确保满足以下条件：

  • 在您的移动设备上安装了 MATLAB Mobile。请参阅在您的设备上安装 MATLAB Mobile。

  • 要将传感器数据流式传输到或上传到 MathWorks Cloud，您必须拥有 MathWorks 帐户。如果您没有帐户，可以在 MATLAB Mobile、MATLAB Online 中设置一个帐户，或创建 MathWorks 帐户。

  • 要在台式计算机或笔记本电脑上从 MATLAB 访问移动设备传感器，您必须安装以下适用于您的设备的支持包：

    • MATLAB Support Package for Apple iOS Sensors

    • MATLAB Support Package for Android® Sensors

    附加功能资源管理器中提供了这些支持包。

MATLABMobile 传感器屏幕

要在 MATLABMobile 中打开传感器屏幕，请点击菜单上的传感器。

传感器显示画面的顶部是“传感器”设置。请参阅 传感器设置。

设置的下方是传感器显示画面。它们按以下顺序排列，并显示这些测量值：

  • 麦克风 - 音频数据，包括采样率和录制级别。

  • 加速度 - X、Y 和 Z 坐标中的加速度读数，单位为米/秒2（米/平方秒）

  • 磁场 - X、Y 和 Z 坐标中的磁场读数，单位为微特斯拉

  • 方向 - 位置读数的 X、Y 和 Z 坐标分量，即方位角、俯仰角和滚转角分量，单位为度

  • 角速度 - X、Y 和 Z 旋转的角速度读数，单位为弧度/秒

  • 位置 - 代表纬度、经度、速度、航向、海拔和水平精度的数据点。可以通过 GPS、Wi-Fi® 或蜂窝网络获得位置数据。测量值指示：

    • 纬度：相对于赤道的度数，正值表示赤道以北的纬度

    • 经度：相对于零子午线的度数，正值表示子午线以东的经度

    • 速度单位为 m/s（米/秒）

    • 航向：相对于正北方向的度数

    • 海拔：高出海平面的米数

    • 水平精度：定义为围绕经纬度点的圆环半径，以米为单位

点击拨动开关可打开和关闭单个传感器。

Acceleration toggle switch

打开传感器时，测量读数开始并在每个传感器的部分中显示。在此示例中，“加速度”和“磁场”处于打开状态。

Image showing acceleration and magnetic field enabled

打开一个或多个传感器后，使用开始按钮记录数据。要将数据发送到 MathWorks Cloud 上的 MATLAB，请转至传感器设置并更改流式传输至设置。请参阅 通过移动设备的控制功能流式传输传感器数据。

您还可以使用 mobiledev 对象的 Logging 属性在 MATLAB 中以编程方式传输数据。请参阅 使用 MATLAB 对象属性流式传输传感器数据。您必须首先在传感器设置中启用 MATLAB 编程访问。

传感器设置

使用“传感器设置”管理设备上的传感器数据采集。传感器设置出现在传感器显示画面之前。

Image of sensor settings display

选项包括：

  • 流式传输至 - 选择 MATLAB（在 Cloud 中）或日志。

  • 传感器日志

    • 查看 MATLAB Drive 中的日志 - 显示上传到您的 MATLAB Drive™ 的传感器日志列表

    • 配置（也可通过传感器 > 更多访问）

      • 传感器访问 - 控制 MATLAB 对传感器的访问。访问需要保持开启状态，以通过 MATLAB 控制传感器和数据流。

      • 摄像头 - 控制 MATLAB 对摄像头的访问。此选项在启用“传感器访问”时可用，并且需要保持打开状态以通过 MATLAB 控制摄像头输入。

      • 在后台采集数据 (Android) - 此设置默认处于禁用状态；但如果您要在应用程序转入设备后台运行时继续发送传感器数据，可以启用该选项。

      • 在后台发送位置数据 (iOS) - 此设置默认处于禁用状态；但如果您要在应用程序转入设备后台运行时继续发送位置数据，可以启用该选项。iOS 后台采集仅限于采集位置数据。

      • 上传文件夹 - 用于上传日志文件的目标文件夹。默认文件夹是 MATLAB Drive/MobileSensorData。您可以在此设置中更改上传文件夹。

      • 自动上传 - 此设置决定数据日志文件如何上传到 MATLAB Drive。

        • 已启用 - 如果自动上传处于启用状态，并且您的设备具有网络连接，日志文件将自动上传到 MATLAB Drive。如果自动上传处于启用状态，而您当前没有网络连接，则文件将在设备下次检测到网络连接（WiFi 或蜂窝网络连接，具体取决于您的选择）时自动上传。

        • 禁用 - 如果自动上传处于禁用状态，则您必须手动将文件上传到您的 MATLAB Drive。请参阅传输传感器日志。

    • 您设备上的日志 - 显示您设备上的传感器日志列表。已成功上传到您的 MATLAB Drive 的日志将显示表示成功的 Cloud 图标 。当上传日志文件失败时，此显示画面会显示表示失败的 Cloud 图标 。

  • 采样率 - 输入应用于以下传感器的采样率：加速度、磁场、方向和角速度。

  • 点击更多以访问上面显示在传感器 > 传感器日志 > 配置中的相同选项。

设备方向

加速度、角速度、磁场和方向传感器都基于 X、Y 和 Z 轴来记录数据。下图显示这些轴相对于设备的方位。

Image of the Acceleration, Angular Velocity, Magnetic Field, and Orientation sensors axes relative to the device

请注意，当设备朝上平放在平面上时，Z 轴为正值。这一定义与 MATLAB 的约定一致。当设备平放在平面上时，z 轴上的加速度值为 +9.81，等同于设备加速度 (0 m/s^2) 减去重力加速度 (-9.81 m/s^2)。

另请参阅

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