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使用 MATLAB MobileMATLAB Online 进行传感器数据采集

概述

您可以使用您的设备将传感器数据流式传输到您的 MATLAB® Mobile™MATLAB Online™ 会话。MATLAB Mobile 通过 WiFi 或蜂窝连接以实时方式将数据发送到在 MathWorks® Cloud 中运行的 MATLAB。您可以对来自 MATLAB MobileMATLAB Online 的传感器数据执行 MATLAB 操作。

MATLAB MobileMATLAB Online 提供了 MATLAB 可与设备传感器交互的命令行界面。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。

无论有无网络连接,您都可以在 iOS 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

您还可以从 MATLAB MobileMATLAB Online 访问 iOS 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 iOS 摄像头采集图像。然后,处理采集的图像。有关示例,请参阅 使用预训练网络对 iOS 摄像头图像进行分类

使用 MATLAB 以各种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,请参阅使用记录的传感器数据示例

使用传感器的要求

要将 iOS 传感器与 MATLAB MobileMATLAB Online 结合使用,请确保满足以下条件:

  • 在您的 iOS 设备上安装 MATLAB Mobile。您可以通过 App Store 获得该应用程序。

  • 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 MobileMATLAB Online 中设置一个帐户。

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:

  • 加速度 - XYZ 坐标中的加速度读数,单位为米/秒2(米/平方秒)

  • 磁场 - XYZ 坐标中的磁场读数,单位为微特斯拉

  • 方向 - 位置读数的 XYZ 坐标分量,即方位、俯仰和滚转分量,单位为度

  • 角速度 - XYZ 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。测量值包括:

    • 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

使用拨动开关打开和关闭各传感器。

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”已打开。

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 使用传感器控制来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 mobiledev.logging 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

      • 传感器 - 控制 MATLAB 对传感器的访问。默认情况下,访问处于启用状态,在通过 MATLAB 来控制传感器和数据流时,此选项需要保持启用状态。

      • 摄像头 - 控制 MATLAB 对摄像头的访问。默认情况下,访问处于启用状态,在通过 MATLAB 来控制摄像头输入时,此选项需要保持启用状态。

      • 在后台发送位置数据 - 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。

      • 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 步骤 2.传输传感器日志

        注意

        如果您使用的是 Wi-Fi,您设备上的 Wi-Fi 可能有休眠设置,请进行相应调整。

    • 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 Cloud icon。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:

    • 传感器 - 控制 MATLAB 对传感器的访问。默认情况下,访问处于启用状态,在通过 MATLAB 来控制传感器和数据流时,此选项需要保持启用状态。

    • 摄像头 - 控制 MATLAB 对摄像头的访问。默认情况下,访问处于启用状态,在通过 MATLAB 来控制摄像头输入时,此选项需要保持启用状态。

    • 在后台发送位置数据 - 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。

    • 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。点击传感器日志。在您设备上的日志下,向左轻扫您要上传的文件,然后点击上传

      注意

      如果您使用的是 Wi-Fi,您设备上的 Wi-Fi 可能有休眠设置,请进行相应调整。

设备方向

加速度、角速度、磁场和方向传感器都基于 XYZ 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)。

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