Sensor Recording

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Smartphone-Sensordaten auslesen, anzeigen und abspeichern

Häufig gestellte Fragen

F = Frage, A = Antwort:

F0: Warum läuft die Aufzeichnung weiter, auch wenn ich die App mit dem Betriebssystem "abschieße"?
A: Die Aufzeichnung läuft als sogenannter Service, damit sie auch im Standby-Mode nicht anhält. Sie kann nur über die Schalfläche "Stoppen" im Menü "Sensoren" beendet werden. Damit werden dann auch alle Dateien sauber geschlossen.
Ab Version 1.33 wird der Aktiv-Status der Sensoren durch ein Icon in der Notifikations-Zeile angezeigt.

F1: Warum gibt es nur eine csv-Datei pro Tag, aber mehrere kml-Dateien?
A: Die csv-Datei enthält nur eine Zeile pro Datensatz. Wenn die Datenaufzeichnung stoppt und wieder startet, wird die Datei einfach fortgesetzt. Ihr Dateiname enthält nur das aktuelle Datum. Dagegen enthält die kml-Datei eine Eingangs-Kommandosequenz am Anfang und eine Ausgangs-Sequenz am Ende der Datei. Sie kann nicht einfach fortgesetzt werden. Deshalb wird mit jeder Aufzeichnung eine neue Datei gestartet. Zur Unterscheidung enthält sie Datum und Uhrzeit im Namen.
Ab Version 1.35 gibt es nur noch eine kml-Datei pro Tag. Mehrfach-Aufzeichnungen werden innerhalb dieser Datei auf mehrere "Placemark"-Abschnitte aufgeteilt.

F2: Warum kann ich keinen Spuren-Plot auf der Karte sehen, wenn ich die betreffende kml-Datei öffne?
A: Wahrscheinlich haben Sie die Aufzeichnung nicht sauber mit der Schaltfläche "Stoppen" beendet. Dies ist erforderlich, um die Ausgangs-Kommandosequenz in die kml-Datei zu schreiben. Um unvollständige kml-Dateien zu reparieren, starten Sie die App einfach nochmal und warten Sie auf die entsprechende Meldung. Diese Funktion ist verfügbar ab Version 1.9.

F3: Wie kann ich mein eigenes Schlafverhalten überwachen?
A: Vor der Datenaufzeichnung, stellen Sie sicher, dass die Batterien voll aufgeladen sind. Starten Sie die App und setzen die die relevanten Sensoren (z.B. Winkelgeschwindigkeit und Beschleunigung) auf "Anzeigen + aufzeichnen". Alle anderen sollten "AUS" geschaltet sein, um Batterie-Leistung zu sparen. Dann starten Sie die Aufzeichnung und schalten Sie das Smartphone auf Standby, so dass keine unbeabsichtigte Bedienung passieren kann. Schließlich befestigen Sie das Gerät irgendwie an Ihrem Körper oder Schlafanzug. (Sie könnten es einfach in einen Socken stecken.) Wenn Sie am nächsten Morgen aufwachen, sind Ihre nächtlichen Bewegungen in der csv-Datei aufgezeichnet und können mit einem geeigneten Tool ausgewertet werden, z.B. MS Excel.

F4: Warum werden manche Daten im Standby-Betrieb nicht aufgezeichnet? (Siehe auch F16)
A: Das ist eine sehr schwierige Frage. Das Verhalten Im Standby ist anscheinend sehr unterschiedlich für jeden Smartphone-Typ und jede Android- Version (bzw. Hardware-Treiber). Auf meinem Huawei U8860 mit Android 4.0.3, hat es mit allen Sensoren funktioniert, bis Dez 2013, aber seit Jan 2014 nicht mehr. Ich habe absolut keine Idee, was sich zwischendurch geändert hat. (Vielleicht hängt das Verhalten auch vom Batterie-Ladepegel ab. Aber das ist nur ein vager Verdacht.) Dieser Artikel im Internet (https://sites.google.com/a/bug-br.org.br/android/technical-documents/sensors-and-standby-mode) beschreibt folgende Abhilfe: Implementiere einen Receiver, der durch die Aktion SCREEN_OFF aufgerufen wird, was den Übergang zum Standby-Betrieb anzeigt. Wenn das auftritt, re-initialisiere die Listener für alle Sensoren. Auf meinem Huawei hat diese Maßnahme wenigstens zwei Sensoren reaktiviert: Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit. Das ist besser als nichts, aber immer noch weniger als in 2013. Übrigens: Die Positionsdaten wurden damals wie heute auch im Standby-Betrieb aufgezeichnet.
Mein Samsung Galaxy S3 Neo zeichnet immer alle Sensortypen auf. Allerdings, im Standby-Mode geht die Abtastperiode etwas hoch und fluktuiert unvorhersehbar.
Seit App-Version 1.85 sollte das Problem gelöst sein. Die geeignete Gegenmaßnahme war hier der Aufruf von "WakeLock". (Das könnte jedoch zu einer schnelleren Entladung der Batterie führen.)

F5: Ich habe Probleme, die csv-Datei in Excel zu öffnen. Was könnte daran verkehrt sein?
A: csv steht für "comma separated values". Das ist einfach eine ASCII-Datei, die Datenwerte enthält: Text und Zahlen. Allerdings verwendet die App als Trennzeichen kein Komma, sondern stattdessen das Semikolon. Wenn in Ihrem Excel das Komma als Trennzeichen konfiguriert ist, wird es das Semikolon nicht behandeln wie erwartet. In diesem Fall gibt es zwei Möglichkeiten: Entweder ersetzen Sie alle Trennzeichen mit einem beliebigen Text-Editor, bevor die Datei mit Excel geöffnet wird, oder Sie konfigurieren Excel so, dass das Semikolon entsprechend verwendet wird. Diese Konfiguration ist unterschiedlich für jede Version von Windows und Excel. Sie kann sogar von Ihren Länder- und Spracheinstellungen abhängen. Bitte lesen Sie in der entsprechenden Hilfe-Funktion nach.

F6: Was war der Grund, die beiden Spalten "excel time" und "abs value" in die csv-Datei einzuführen?
A: Die Werte in beiden Spalten könnten mit ein paar einfachen Berechnungen in Excel selbst hergeleitet werden. Aber sie sind für das Erzeugen von Diagrammen so hilfreich, dass ich beschlossen habe, sie als Funktion fest einzubauen. Der "abs value" ist einfach nur der 3-dimensionale Betrag der x,y,z-Werte davor.

F7: Was bedeuten die seltsamen Zahlen in der Spalte "excel time"?
A: Das Zeitformat in Excel ist eine Gleitkommazahl, die die Tage seit dem 00.01.1900 (sic!) zählt. Die Nachkommastelle entspricht der Tageszeit. Zum Beispiel 41649.5 steht für 10.Jan 2014 12:00:00 Uhr mittags. Die Zahlen können in einen lesbaren Text geändert werden, indem das entsprechende Datum-Zeit-Format in Excel für die Spalte ausgewählt wird. Das gilt auch für das zugehörige Diagramm.

F8: Warum stoppt die Datenaufzeichnung gelegentlich? Besonders wenn ich andere große Apps starte, wie z.B. einen Web-Browser.
A: Ohne besondere Gegenmaßnahmen können Hintergrundprozesse durch Android gestoppt werden, wenn der Speicher im System knapp wird. Seit App-Version 1.31 sollte das Problem gelöst sein. (Die geeignete Gegenmaßnahme war hier der Aufruf von startForeground).

F9: Was bedeutet die Meldung "Stillstand detektiert: Neustart der Sensoren!"?
A: Unter bestimmten Bedingungen (z.B. nach Neustart des Smartphones), ist die angezeigte Geschwindigkeit über Grund größer als Null, selbst wenn das Gerät im Stillstand ist. Wenn dies detektiert wird, versucht die App, die Sensoren neu zu starten.
Sollte das nicht helfen, stoppen Sie bitte die Datenaufzeichnung, beenden Sie die App, entfernen Sie sie aus der App-Liste, und starten sie neu. Jetzt sollte die Geschwindigkeit korrekt sein.

F10: Was ist die Bedeutung der verschiedenen Winkel-Werte (Richtung, Kurs und Peilung)?
A: Alle diese Winkel sind auf ein nord-orientiertes Koordinatensystem bezogen, beginnend bei 0° (Nord), mit größeren Werten bei Drehung des Winkels im Uhrzeigersinn: z.B. 90° (Ost), 180° (Süd), 270° (West), bis zu 359.9° (Nahe bei Nord).
- Richtung ist die Lage der Längsachse eines Fahrzeugs (oder, in diesem Fall, der Achse des Smartphones). Sie wird abgeleitet vom Orientierungs-Sensor, gemessen durch den Magnet-Kompass.
- Kurs (über Grund) ist die Bewegungsrichtung, gemessen durch den GPS-Positions-Sensor. Im stationären Fall (d.h. Geschwindigkeit = 0), ist der Kurs undefiniert.
- Peilung ist die Marschrichtung zwischen zwei Punkten, z.B. von Ihrer aktuellen Position zu einer Ziel-Position, wie sie in der "Suchen"-Funktion verwendet wird (Finde mein Auto!).
In der Suchen-Funktion werden alle drei Winkel graphisch in der Kompass-Rose angezeigt. Wenn Sie sich Ihrer Ziel-Position nähern wollen, müssen Sie sich in Richtung der Peilung bewegen. Das heißt: Ihr Kurs-Vektor (rot) muss mit dem Peilungs-Vektor (grün) so nah wie möglich übereinstimmen.

F11: Was bedeuten die folgenden Meldungen?
1. x kml-Datei(en) repariert!
2. x kml-Datei(en) bereinigt!

A: Die kml-Dateien haben ein wohldefiniertes Format. Beispiel:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<kml xmlns="http://www.opengis.net/kml/2.2">
  <Document>
 
    <Placemark>
      <Info>name;Sensor Recording;variant;Pro;version;1.54;code;28</Info>
      <Info>Start at 2015-02-13 06:59:16.422 +0100 (MEZ)</Info>
      <Style>
      <LineStyle>
        <color>0xff0000ff</color>
        <width>4</width>
      </LineStyle>
      </Style>
      <LineString>
        <extrude>0</extrude>
        <tessellate>0</tessellate>
        <altitudeMode>clampToGround</altitudeMode>
        <coordinates>

          8.7817395,53.0552003,0.0
          8.7817948,53.0552671,0.0
          8.7817973,53.0552485,0.0

        </coordinates>
      </LineString>
      <Info>Stop at 07:26:36.711</Info>
    </Placemark>

  </Document>
</kml>

Wenn die Aufzeichnung aus irgendeinem Grund unterbrochen wurde, fehlt die Ende-Sequenz. In diesem Fall kann die Datei von Google Earth nicht dargestellt werden und muss repariert werden.
Wenn die Aufzeichnung gestartet und gleich wieder gestoppt wird, ohne irgendwelche Koordinaten, wird eine leere <Placemark>-Sequenz generiert, die überflüssig ist. Diese nutzlose Sequenz kann Google Earth irritieren und sollte bereinigt werden.

F12: Wie kann ich eine csv-Datei mit MS Excel weiterverarbeiten, um z.B. eine grafische Darstellung wie die folgende zu generieren? (Klicken Sie auf das folgende Diagramm, um die zugehörige Excel-Datei zu öffnen.)
A: Das folgende Beispiel ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für MS Excel 2010. Andere Versionen können abweichende Kommandos haben. Folgen Sie den Anweisungen entsprechend:
- Öffnen Sie die csv-Datei mit Excel mit einem Doppelklick.
  Stellen Sie sicher, dass sie den Punkt "." als Dezimaltrennzeichen eingestellt haben.
  Menüband "Datei": Auswahl Optionen / Erweitert / Bearbeitungsoptionen / Dezimaltrennzeichen / "."
  bzw. (Excel 2019): Haken entfernen bei "Trennzeichen vom Betriebssystem übernehmen".
- Speichern Sie die Datei als "Excel-Arbeitsmappe (*.xlsx)".
- Machen Sie einige optische Korrekturen, falls gewünscht: Spaltenbreite, Rahmenlinie, Schriftart, Füllfarbe, usw.
- Auswahl Spalte C ("excel time").
  Menüband "Start": Menu "Zahl", Auswahl "Zeit".
  Eventuell ordnen Sie die Spalten neu an, falls gewünscht.
- Wählen Sie die Zeile aus, die mit "1-13+ (sensors)" beginnt.
  Menüband "Daten", klicken Sie auf das Icon "Filtern".
- Optional: Wählen Sie die Zeile darunter aus.
  Menüband "Ansicht": Auswahl "Fenster einfrieren", um die Zeilen daüber zu fixieren
- Wählen Sie wieder die Zeile darüber aus, "1-13+ (sensors)".
  In der linken Spalte A, wählen Sie den gewünschten Datentyp aus, z.B. "1" für Beschleunigung.
- Jetzt kopieren Sie den gewünschten Datenbereich in eines neues Blatt.
  Eventuell machen Sie zusätzliche Berechnungen, falls gewünscht.
- Selektieren Sie die Spalten, die sie darstellen wollen, immer mit "excel time" als erster.
  Menüband "Einfügen": Auswahl Diagramme / Punkt / Diagrammtyp (Datenpunkte, gerade Linien, ...).
- Verschieben Sie das neu erscheinende Fenster mit einem rechten Mausklick in ein neues Blatt.
- Passen Sie das Diagramm nach Wunsch an.
  Menüband "Layout": Diagrammtitel, Achsentitel, Gitternetzlinien, usw.

F13: Werden die aufgezeichneten Daten von den Einheiten der Messwerte beeinflusst?
A: Nein! Die Daten in den aufgezeichneten Dateien werden immer in der Basis-Einheit abgespeichert, z.B. m/s für Geschwindigkeit.

F14: Warum zeigt mein Smartphone weder Temperatur noch Druck an?
A: Nicht jedes Smartphone hat jeden Sensortyp eingebaut. Das kann leicht auf der Startseite (Sensoren) gesehen werden. Jedoch wird die Batterie-Temperatur gemessen, angezeigt und in der csv-Datei gespeichert, unter "action / BATTERY_CHANGED", zusammen mit Spannung, Ladepegel, usw. Getestet auf Samsung Galaxy S3 Neo, Huawei U8860 Honor und anderen. Siehe folgenden Screenshot, unten:

F15: Warum ist es nicht möglich, Daten mit dieser App aufzuzeichnen und gleichzeitig Video-Aufnahmen mit der Kamera-App zu machen?
A: Der Grund ist der Mikrofon-Pegel. Er kann nicht zwischen verschiedenen Apps geteilt werden. Deshalb schalten sie den Mikrofon-Pegel auf der "Konfig"-Seite "AUS". Dann können Sie Daten aufzeichnen (natürlich ohne Mikrofon-Pegel) und parallel Video-Aufnahmen machen. Diese Möglichkeit gibt es ab Version 2.03/2.04.

F16: Warum stoppt die Datenaufzeichnung unter Android 8 (Oreo) nach einigen Minuten, falls die App im Hintergrund läuft, z.B. wenn der Bildschirm ausgeschaltet ist? (Siehe auch F4)
A: Die neue Strategie von Google lautet: Batterieladung hat einen höheren Wert (!) als App-Funktionalität. Als Folge davon werden Hintergrund-Apps kurzerhand beendet, wenn sie viel Strom verbrauchen. Möglicher Workaround: Den Bildschirm permanent eingeschaltet lassen. Das verbraucht dann zwar noch mehr Strom, aber die App funktioniert wenigstens. Stellen Sie den Bildschirm auf niedrige Helligkeit, um die Batterie möglichst zu schonen.

Lösungsvorschläge aus dem Internet haben allesamt nicht geklappt. Stichworte für Experten: startForegroundService(intent), im Service selbst: startForeground(id, notification), wakeLock, whitelist, return START_STICKY.
Wenn Sie eine funktionierende Lösung kennen, lassen Sie es mich bitte wissen!

Nachtrag: Auf meinem Huawei P10 Lite mit Android 8.0 gibt es eine Option, die funktioniert. Aber ob das auch für andere Geräte gilt, kann ich nicht sagen. Es ist einen Versuch wert, danach zu suchen:
- Einstellungen
- Akku
- Starten
- App auswählen
- Schalter von "Automatisch …" auf "Manuell verwalten"
- Im Pop-Up-Fenster Schalter "Im Hintergrund ausführen" setzen
Viel Glück!

F17: Seit Version 3.15 erlaubt das Menü "Daten zurücklesen" auch das Einlesen von kml-Dateien. Sind die gleichwertig zu csv-Dateien?
A: Nein! Die kml-Dateien enthalten keinerlei Sensor-Daten, nur Positionen. Und dabei werden nur Längengrad, Breitengrad und Höhe aufgezeichnet. Keine Genauigkeit, Kurs und Geschwindigkeit über Grund werden gespeichert. Kurs und Geschwindigkeit werden notdürftig aus den Positions-Differenzen rekonstruiert (natürlich nur von GPS, nicht von Net). Aber das ist nur ein Notbehelf - besser als nichts. Deshalb sollten die csv-Dateien immer bevorzugt werden, wenn sie existieren.

F18: Seit dem 30.05.2020 werden die meisten Wetterkarten nicht mehr angezeigt - Ausnahme: USA mit Alaska und Hawaii. Was ist der Grund?
A: Das betrifft nur Websites mit https - das sind leider die meisten. Außerdem tritt der Effekt nur bei älteren Android Versionen (kleiner als 5) auf. Die Ursache liegt in sog. "cross-sign certificates". Für weitere Informationen, siehe stackoverflow oder comodo.

F19: Ab Android 10 gibt es eine neue Berechtigung ACCESS_BACKGROUND_LOCATION. Wofür ist die gut?
A: Das ist eine Option durch Abschalten des Bildschirms Batterie-Ladung zu sparen - während der Geräte-Standort weiter im Hintergrund aufgezeichnet wird. Für weitere Erklärungen siehe die Background Location Demo (englisch).

F20: Bis Android 10 ("Q") lautete der Pfad für das Home-Verzeichnis der App "SensorRecording" zum Bespiel:
/storage/emulated/0/SensorRecording
Ab Android 11 ("R") ist es:
/storage/emulated/0/Android/data/net.braun_home.sensorrecording.pro/files/SensorRecording
Warum ist das so?
A: Der Grund ist eine neue Google-Richtlinie (genannt "Scoped Storage"), mit der vermieden werden soll, dass Apps auf jeden Speicher auf dem gesamten Gerät zugreifen können (genannt "Legacy Storage").
Siehe auch: Target API level 30 und neue Berechtigung MANAGE_EXTERNAL_STORAGE. Diese Berechtigung muss bei Google beantragt werden und wird nur für wenige Spezial-Apps gewährt (z.B. Datei-Manager, Viren-Scanner). Für "Sensor Recording" wurde der Antrag abgelehnt, deshalb muss ich mit "Plan B" leben:
Beim ersten Start der App wird das Verzeichnis an den neuen Ort kopiert, wo es ab sofort zum Lesen und Schreiben aller Dateien verwendet wird. Bitte beachten Sie, dass dieses Verzeichnis entfernt wird, wenn die App deinstalliert wird. Wenn Sie die Daten behalten wollen, müssen Sie sie vorher sichern.

F21: Seitdem das Verzeichnis "SensorRecording" nach ".../Android/data/..." umgezogen ist, kann ich vom PC aus nicht mehr darauf zugreifen. Was läuft da falsch?
A: Unter Android 11 ist der Speicherzugriff stark eingeschränkt - aus Gründen der Sicherheit gegen unbefugten Zugriff. Für den externen Zugriff sind nur noch zwei Verzeichnisse (und deren Unterverzeichnisse) freigegeben: "DCIM" und "Pictures". Um Dateien von anderen Verzeichnissen auf einen PC zu kopieren, müssen sie also zuerst mit einem Dateimanager dorthin kopiert werden. Achtung! Nicht jeder Dateimanager kann auf ".../Android/data/..." zugreifen, z.B. kann es der "Total Commander" nicht. Bei Problemen versuchen Sie einen anderen. Um den externen Zugriff auf das Gerät freizugeben, muss die USB-Verbindung auf "PTP" (Picture Transfer Protocol) eingestellt sein.

F22: Die Batterie-Daten bestehen aus 4 Werten: level, voltage, temperature und mixed. Was ist die Bedeutung von "mixed"?
A: Es ist eine Kombination von 7 Bits, gespeichert in einem float-Wert. Die Nachkommastellen können also ignoriert werden. Die Vorkommastellen werden so interpretiert:
```
    Bits  6 5 4 3 2 1 0
          | `---´ `---´
          |   |     |
          |   |    charge status (1=unknown, 2=charging, 3=discharging, 4=not charging, 5=full)
          |  charge plug (0=no plug, 1=AC, 2=USB, 4=wireless)
         screen (0=OFF, 1=ON)
    
```
Die grafische Darstellung im Menü "Grafik" ist:
- "Aufladen": charge status == 2 (charging)
- "Bildschirm": screen == 1 (ON)

F23: Auf meinem Smartphone funktioniert die App zunächst, nach einiger Zeit gibt es aber einen Absturz mit "OutOfMemoryException". Warum?
A: Ursache ist wohl ein schwacher Speicherausbau des Geräts. Abhilfe: Reduzieren Sie im Menü "Konfig" die Update-Periode und/oder die Anzahl der ausgewählten Sensoren auf das absolut Notwendige. Seit Version 8.00 besteht auch die Möglichkeit, eine "Speicher-Begrenzung" auszuwählen (15 oder 30 Minuten, 1, 2 der 4 Stunden). Dann werden die Daten im internen Speicher nicht mehr endlos aufsummiert, sondern neue Daten überschreiben alte in einem sog. Ring-Puffer. Die Datenaufzeichnung in den csv- und kml-Dateien wird natürlich nahtlos fortgesetzt.