Utilisation des capteurs dans les applications windows 8

Utilisation des capteurs dans
les applications Windows 8
Xavier HALLADE
Technical Marketing Engineer
29 Novembre 2012

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Notice revision #20110804

2
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Agenda

Introduction

Vue d’ensemble des APIs disponibles

Windows Runtime
1. Capteurs de Mouvements/Orientation et Lumière
Ambiante
2. Localisation
3. NFC

Q/R

3

Les différents capteurs disponibles

Lumière
Compas Acceleromètre Gyroscope GPS Ambiante NFC

+ avec Sensor Fusion: Inclinomètre, Orientation, SimpleOrientation


La vieille méthode:
Sensors and Location Platform
Même interface qu’avec Windows 7
• Nouveaux capteurs disponibles par de nouvelles GUIDs

Un “Sensor manager” contrôle les différents capteurs:
• Donne l’accès aux données
• Notifie des connexions/déconnexions

L’accès se fait par interface COM
• Abonnement aux événements d’objets ILocationEvents /
ISensorDataReport
• Référence des APIs :
– Capteurs: http://msdn.microsoft.com/en-
us/library/windows/desktop/dd318953(v=vs.85).aspx
– Localisation: http://msdn.microsoft.com/en-
us/library/windows/desktop/dd317731(v=vs.85).aspx

6

La nouvelle méthode :
L’API Windows Runtime
Windows.Sensors.* -> Capteurs de
Mouvements/Orientation et Lumière Ambiante
– Accelerometer
– Gyrometer
– Inclinometer
– OrientationSensor
– SimpleOrientationSensor
– Compass
– LightSensor

Windows.Device.Geolocation -> GPS
Windows.Networking.Proximity.ProximityDevice -> NFC


Utiliser l’API Windows Runtime
depuis des applications classiques
Certaines parties de l’API Windows Runtime sont
disponibles depuis les applications de bureau comme
depuis les applications Windows Store :

Vous devez utiliser les fichiers MetaData de l’API :

Platform.winmd
(C:Program Files (x86)Microsoft SDKs Windowsv8.0ExtensionSDKsMicrosoft.VCLibs11
.0ReferencesCommonConfigurationneutral)

Windows.winmd
(C:Program Files (x86)Windows Kits8.0ReferencesCommonConfigurationNeutral)


depuis des applications C#
Déchargez le projet.

Éditez le fichier .csproj pour y ajouter :

<PropertyGroup>
<TargetPlatformVersion>8.0</TargetPlatformVersion>
</PropertyGroup>

Rechargez le projet.

Ajoutez en tant que référence les fichiers Windows.winmd
et Platform.winmd.

Référencez aussi System.Runtime.WindowsRuntime.dll.


depuis des applications C++/CX
C++/CX permet d’utiliser directement l’API WinRT et est
compilé vers du code natif.

Dans les propriétés du projet, dans C/C++->General:

Passez “Consommer l’extension Windows Runtime” à Oui
(/ZW option)

Ajoutez les répertoires de Windows.winmd and
Platform.winmd à “Répertoires #using supplémentaires”

Dans votre code source, ajoutez :

#using <Windows.winmd>
#using <Platform.winmd>


depuis des applications C++ standard
avec WRL
#include <Windows.Foundation.h>
#include <wrlwrapperscorewrappers.h>
#include <wrlclient.h>

using namespace ABI::Windows::Foundation;
using namespace Microsoft::WRL;
using namespace Microsoft::WRL::Wrappers;

Plus d’informations : http://msdn.microsoft.com/en-
us/library/hh973459.aspx


C++/CX ou C++ standard avec WRL
C++/CX C++ avec WRL
// Initialize the Windows Runtime.
Windows::Foundation::Uri ^uri RoInitializeWrapper
= ref new initialize(RO_INIT_MULTITHREADED);
Windows::Foundation::Uri(L"ht
tp://software.intel.com"); // Get the activation factory for the
IUriRuntimeClass interface.
ComPtr<IUriRuntimeClassFactory> uriFactory;
HRESULT hr =
GetActivationFactory(HStringReference(RuntimeClas
s_Windows_Foundation_Uri).Get(), &uriFactory);

// Create a hstring that represents a URI.
HString uriHString;
hr =
uriHString.Set(L"http://software.intel.com");

// Create the IUriRuntimeClass object.
ComPtr<IUriRuntimeClass> uri;
hr = uriFactory->CreateUri(uriHString.Get(),
&uri);

(Gestion des erreurs retirée pour que ça rentre…)


1. Capteurs de
mouvements/orientation et
Lumière Ambiante

13

Orientation et Mouvements

L’accéleromètre retourne l’accélération sur les axes x,
y et z, et peut aussi générer un évenement
« Shake ».

Le gyroscope retourne les vitesses de rotation.

Le magnétomètre retourne la force magnétique sur
x,y,z


Sensor Fusion

Simple Orientation : retourne 0, 90, 180 ou 270 degrés, face
vers le haut, face retournée

“OrientationSensor” et “Inclinometer” retournent tous les deux
l’orientation complète :
• L’“Inclinometer” retourne les angles de roulis, tanguage et lacet
• L’“Orientation Sensor” retourne un quaternion ainsi qu’une
matrice de rotation 3x3


Orientation et Mouvements

Même convention qu’avec
Android et les spécifications
HTML5

0.0° ≤ lacet < 360.0°
-180.0° ≤ tangage < 180.0°
-90.0° ≤ roulis < 90.0°


Utilisation des capteurs depuis
l’API Windows Runtime
Même méthode pour tout
Windows.Devices.Sensors.*:

• Récupération d’une instance de l’objet en utilisant
la méthode .GetDefault()

• Configuration de .ReportInterval et ajout d’un
delegate à l’événement .ReadingChanged

• Ou appel direct à .GetCurrentReading()


Windows Runtime Sensor API – C#

_accelero = Accelerometer.GetDefault();
if (_accelero != null)
{
_accelero.ReportInterval = 50 <= _accelero.MinimumReportInterval ?
_accelerometer.MinimumReportInterval : 50;
//Register for reading changed events
_accelero.ReadingChanged +=
(Accelerometer s, AccelerometerReadingChangedEventArgs args) =>
C
{ #
//use args.Reading.AccelerationX/Y/Z
};
}

C+
+

Windows Runtime Sensor API – C++

Accelerometer ^accelero = Accelerometer::GetDefault();
if(accelero!=nullptr)
{
accelero->ReportInterval = 50 <= accelero->MinimumReportInterval ?
accelero->MinimumReportInterval : 50;
accelero->ReadingChanged += ref new TypedEventHandler<Accelerometer^,
AccelerometerReadingChangedEventArgs^>( C
[](Object^ sender, AccelerometerReadingChangedEventArgs^ args) #
{
//read args->Reading->AccelerationX/Y/Z
});
}

C+
+

Demo de l’accéléromètre - C#/WPF

Une balle sur un canvas

Les données de l’accéléromètre sont mises à jour
grâce à l’événement ReadingChanged, un timer sert
à bouger la balle.

20

Demo C#/WPF de l’OrientationSensor

21

Par rapport à la consommation
Évitez d’utiliser un ReportInterval trop faible si votre app n’en a
pas besoin.

Utilisez les événements plutôt que des appels récurrents.

Laissez les capteurs tranquilles lorsque l’application n’est pas
utilisée.

Si vous n’avez pas besoin de l’orientation complète, utilisez
directement l’accéléromètre.

Sensors objects: At least one client connected
Hardware Accelerometer Gyroscope Inclinometer Compass Device Orientation
Accelerometer On Off On On On
Gyro Off On On On On
Magnetometer Off Off On On On

22

Capteur de Lumière Ambiante

Peut être utilisé pour adapter l’interface aux
conditions: contraste, taille de police…

Conditions Luminance using Windows.Devices.Sensors;
(lux)
Noir complet 1 LightSensors lightSensor =
Intérieur - noir 10 LightSensor.GetDefault();
Intérieur – très sombre 50
Intérieur - sombre 100 lightSensor.ReadingChanged +=
Intérieur - normal 300 (sender, args) =>
{
Intérieur - lumineux 1,000 //handle
Extérieur - sombre 5,000 args.Reading.IlluminanceInLux
Extérieur - nuageux 30,000 };

Extérieur – grand soleil 100,000 //lightSensor.GetCurrentReadin
g().IlluminanceInLux


Location
En fonction du choix de l’utilisateur, son utilisation peut
être interdite. Dans ce cas la permission est
automatiquement demandée au premier lancement.

Pour une application Windows 8* store, il faut déclarer la
capacité “location” dans le fichier manifest.


Obtenir la position courante – C#

using Windows.Devices.Geolocation;
Geolocator _geo = new Geolocator();

async void getCurrentPosition() {
if(_geo!= null){
Geoposition pos = await _geo.GetGeopositionAsync();
// use pos.Coordinate.(Latitude|Longitude|Accuracy…) and
also pos.CivicAdress if available
}
}


Suivre la position et le statut – C#
using Windows.Devices.Geolocation;
Geolocator _geo = new Geolocator();

void trackPosition() {
if(_geo!= null){
_geo.DesiredAccuracy = PositionAccuracy::High; //High
-> will get GPS positioning if available
_geo.ReportInterval = 1000; //milliseconds
_geo.PositionChanged += (sender, args) => {
Geoposition pos = args.Position;
};
}
}
void trackStatus() {
if(_geo!= null){
_geo.StatusChanged += (sender, args) => {
PositionStatus status = args.Status; //status can
be Disabled/Initializing/NoData/NotAvailable/NotInitialized/Ready
};
}
}


Near Field Communication

Portée ultra-courte (<4cm)

Sans Contact

Utilisé entre deux périphériques (actif/actif ou
actif/passif)
• Actif: Smartphone, Tablette, Ultrabook™…
• Passif: Tags, Smart cards…

Petites quantités de données, taux de transfert bas

Facile à utiliser, sensation d’instantannéité (<1/10s)

-> Bonne expérience utilisateur !


Near Field Communication

Appairage
• Avec des périphériques Bluetooth*
• Avec une autre instance de l’application, en établissant
un socket BT ou Wi-Fi direct (API PeerFinder)

Lecture/Écriture de petites données sur des tags

Échange de données entre périphériques
• Partage d’adresses, contacts, positions
• Transactions sécurisées


Vous n’avez pas forcément besoin de vous occuper du
périphérique NFC…

UTILISER NFC DE
MANIÈRE TRANSPARENTE

31

Utiliser NFC de manière transparente
Publier des fichiers et URIs

Souscrivez à l’événement DataRequested du
Windows.ApplicationModel.DataTransfer.DataTransferManager

Le menu “Appuyer et envoyer” apparaitra sur le matériel complet si
vous mettez une URI ou un StorageItem dans le DataPackage
demandé.

sample: http://code.msdn.microsoft.com/windowsapps/Sharing-Content-
Source-App-d9bffd84

32

Utiliser NFC de manière transparente
Recevoir des fichiers et URIs

Enregistrez une application par défaut pour un protocol
(URIs) ou un type de fichiers.

Plus d’informations sur msdn:

• File type and protocol associations model
(applications Desktop et Windows Store)

• How to handle file activation (applications Windows Store)

• How to handle protocol activation (applications Windows
Store)

33

Avec l’API Windows Runtime

CONTROLER LE
PÉRIPHÉRIQUE NFC

34

Messages NFC
ProximityDevice.PublishMessage("protocol", data);
ProximityDevice.SubscribeForMessage("protocol", delegate);

Protocole Pub Sou Contenu du message
NDEF X X Message NDEF
NDEF:ext X Message NDEF défini par l’application (TNF = 0x04).
NDEF:MIME X Message NDEF mime (TNF = 0x02). Par exemple,
"NDEF:MIME.image/jpeg".
NDEF:URI X Message NDEF URI (TNF = 0x03). Par exemple,
"NDEF:URI.http://contoso.com/sometype".
NDEF:wkt X Message NDEF prédéfini par le forum NFC (TNF =
0x01). Par exemple, "NDEF:wkt.U" pour URI.
NDEF:WriteTag X Les données du message à écrire.
NDEF:Unknown X Message NDEF sans type (TNF = 0x05).


Messages NFC
Windows messages are fully compatible with NDEF
messages, but they are easier to manipulate:
Pu So
Protocole Contenu du message
b. u.
Windows X X Données binaires
WindowsUri X X Chaîne de caractères UTF-16LE qui est une URI.
utilisez PublishUriMessage pour publier.
WindowsMime X X Données du type mime spécifié.
Par exemple, "WindowsMime.image/jpeg".
Si vous recevez un message "WindowsMime"
simple, les 256 premiers bytes sont le type mime
sous forme de string.
Windows:WriteTag X Message Windows à écrire sur le tag.
WindowsUri:WriteTag X Message WindowsUri à écrire sur le tag.
WindowsMime:WriteTag X Message WindowsMime à écrire. Exemple:
“WindowsMime:WriteTag.image/jpeg”
LaunchApp:WriteTag X Écrit un tag qui peut lancer une app Windows
Store. Plus d’infos sur msdn.
WriteableTag X Si un tag inscriptible est à proximité, le message
reçu contiendra la taille inscriptible (int32)


Contrôler le périphérique NFC

Lire les messages URI entrants:

using Windows.Networking.Proximity; //access NFC device
using Windows.Security.Cryptography; //help decoding binary messages
private void startListeningToURIs()
{
ProximityDevice proximityDevice = ProximityDevice.GetDefault();
if (proximityDevice != null){
//return value of SubscribeForMessage is a long messageId that
can be used later to unpublish it
proximityDevice.SubscribeForMessage("WindowsUri",
new MessageReceivedHandler(
(ProximityDevice sender, ProximityMessage message) =>
{
String uri =
CryptographicBuffer.ConvertBinaryToString(BinaryStringEncoding.Utf16LE,
message.Data).TrimEnd(''); // uri is retrieved and deencoded from message
}
)
);
}
}
37

Contrôler le périphérique NFC – C#

Écrire un message URI sur un tag:
using Windows.Networking.Proximity; //access NFC device
using Windows.Security.Cryptography; //help encoding binary messages
void startWritingURIToTag(String uri)
{
ProximityDevice proximityDevice = ProximityDevice.GetDefault();
if (proximityDevice != null){
tagWritingMessageId =
proximityDevice.PublishBinaryMessage("WindowsUri:WriteTag",
CryptographicBuffer.ConvertStringToBinary(uri,
BinaryStringEncoding.Utf16LE),
new MessageTransmittedHandler(
(ProximityDevice sender, long messageId) =>
{
//handle messageTransmitted event
}
)
);
}
}

38

Contrôler le périphérique NFC – C#
Publier une URI:

Windows.Networking.Proximity.ProximityDevice device =
Windows.Networking.Proximity.ProximityDevice.GetDefault();

if(device!=null){
long messageId = device.PublishUriMessage(new Uri(uri));
// reuse messageId to unpublish that message
}

39

Demo NFC C#/WPF
Souscription au message WindowsURI

Publication d’un message WindowsURI

Écriture de l’URI sur un tag

40

Intel® Perceptual Computing SDK
2013 Beta

 BETA : évaluation gratuite

 Creative* Interactive Gesture Camera:
Kit développeur disponible à l’achat
 Webcam HD
 Capteur IR de profondeur
 Double microphone

 Perceptual Usage Modes Supported:
 Close-range finger and hand tracking
 Face Analysis, Tracking
 Speech Recognition
 2D/3D Object Tracking

 APIs:
 High-Level API: For fast, easy programming
 Low-Level API: For innovation and programming
control

Téléchargement gratuit sur intel.com/software/perceptual


Creative* Interactive Gesture Camera

 Petite, légère

 basse consommation
Spécifications:
• Résolution RGB : 720p  intéractions proches
• Résolution IR : QVGA
(320x240)
• Frame Rate: 30fps
• Taille: 4.27in x 2.03in x 2.11 in
• Poids: 9.56 oz
• Alimentation: USB2.0
Disponible sur intel.com/software/perceptual
43

Reconnaissance de gestes - Demo

44

Reconnaissance faciale - Demo

45

Backup

49 Intel Confidential

Accessing the Sensors and Location Platform

COM INTERFACE

50

COM: Connect to sensor manager

• Access to sensors is through the sensor manager

• Group policy settings may deny access to the
system sensors

// Create the sensor manager
ISensorManager pSensorManager;

hr = CoCreateInstance(CLSID_SensorManager, NULL,
CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_PPV_ARGS(&pSensorManager));

if(hr == HRESULT_FROM_WIN32(ERROR_ACCESS_DISABLED_BY_POLICY)){
// Unable to retrieve sensor manager due to group policy
settings.
}
(Source: Microsoft)

51

COM: Retrieve a sensor object
// Get the sensor collection
hr = pSensorManager->GetSensorsByCategory(SENSOR_CATEGORY_ALL, &pSensorColl);
if(SUCCEEDED(hr)){
ULONG ulCount = 0;
// Verify that the collection contains at least one sensor
hr = pSensorColl->GetCount(&ulCount);
if(SUCCEEDED(hr)){
if(ulCount < 1){
wprintf_s(L"nNo sensors of the requested category.n");
hr = E_UNEXPECTED;
}
else {
// Request permissions for all sensors in the collection
hr = pSensorManager->RequestPermissions(0, pSensorColl, FALSE);
}
...
• Request sensors by category, type or ID

• Request permission to use the sensor(s)
• Windows 8 will open a dialog box to
ask the user
• Granting permission triggers the (Source: Microsoft)
OnStateChanged event
52

COM: Sensor event callback

• Receive event
notifications by
implementing required class CMyEvents : public ISensorEvents
{
COM interfaces public:
STDMETHODIMP QueryInterface(…) {…}
STDMETHODIMP_(ULONG) AddRef() {…}
STDMETHODIMP_(ULONG) Release() {…}
• Sensor events require
// ISensorEvents methods.
ISensorEvents STDMETHODIMP OnEvent(…) {…}
STDMETHODIMP OnDataUpdated(…) {…}
STDMETHODIMP OnLeave(…) {…}
• Sensor Manager events STDMETHODIMP OnStateChanged(…) {…}
…
require
ISensorManagerEvents

(Source: Microsoft)

53

COM: Start receiving events

// Create an instance of the event class
CMyEvents *pEventClass = new CMyEvents();

if(SUCCEEDED(hr))
{
// Retrieve the pointer to the callback interface
hr = pEventClass->QueryInterface(IID_PPV_ARGS(&pMyEvents));
}
if(SUCCEEDED(hr))
{
// Start receiving events
hr = pSensor->SetEventSink(pMyEvents);
}

• To stop receiving events call SetEventSink with a
parameter of NULL
(Source: Microsoft)

54

Ambient Light Sensor

DEMO

55

Utilisation des capteurs dans les applications windows 8

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