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Einführung in die Sensor- und Standortplattform in Windows

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Das Windows-Betriebssystem bietet native Unterstützung für Sensorgeräte. Diese Unterstützung umfasst Positionssensoren wie GPS-Geräte. Im Rahmen dieser Unterstützung bietet die Plattform eine Standardmethode für Gerätehersteller, um Sensorgeräte für Softwareentwickler und -verbraucher verfügbar zu machen. Gleichzeitig bietet die Plattform Entwicklern eine standardisierte API und Gerätetreiberschnittstelle (Device Driver Interface, DDI), um mit Sensoren und Sensordaten zu arbeiten. In diesem Abschnitt werden die Windows-Sensor- und Standortplattform zusammengefasst, die verschiedenen Teile der Plattform erläutert und beschrieben, wie die Teile zusammenarbeiten, um ein umfassendes System für die Arbeit mit Sensoren bereitzustellen.

Übersicht über Sensorgeräte

Sensoren gibt es in vielen Konfigurationen, und aus einer bestimmten Perspektive kann fast alles, was Daten über physische Phänomene bereitstellt, als Sensor bezeichnet werden. Obwohl wir Sensoren in der Regel als Hardwaregeräte betrachten, können logische Sensoren auch Informationen durch Emulation der Sensorfunktionalität in Software oder Firmware bereitstellen. Außerdem kann ein einzelnes Hardwaregerät mehrere Sensoren enthalten.

Die Sensor- und Standortplattform organisiert Sensoren in Kategorien, die breite Klassen von Sensorgeräten darstellen, und Typen, die bestimmte Arten von Sensoren darstellen. Beispielsweise würde ein Sensor in einem Videospielcontroller, der die Position und Bewegung der Hand eines Spielers erkennt (vielleicht für ein Videokegelspiel), als Orientierungssensor kategorisiert, aber sein Typ wäre 3D-Beschleunigungsmesser. Im Code stellt Windows Kategorien und Typen mithilfe von global eindeutigen Bezeichnern (GUIDs) dar, von denen viele vordefiniert sind. Gerätehersteller können neue Kategorien und Typen erstellen, indem sie neue GUIDs definieren und veröffentlichen, wenn dies erforderlich ist.

Ortungsgeräte sind eine besonders interessante Kategorie. Mittlerweile sind die meisten Menschen mit globalen Ortungssystemen (GPS) vertraut. In Windows ist ein GPS eine Art Sensor, der Teil der Kategorie Standort ist. Die Kategorie Standort kann andere Sensortypen enthalten. Einige dieser Sensortypen sind softwarebasiert, z. B. ein IP-Resolver, der Standortinformationen basierend auf einer Internetadresse bereitstellt, ein Mobilfunkmast-Triangulator, der den Standort anhand von Türmen in der Nähe bestimmt, oder ein Sensor, der den Standort aus dem Vorhandensein von Wi-Fi Netzwerken bestimmt.

Informationen zur Plattform

Der Windows-Sensor und die Standortplattform besteht aus den folgenden Entwickler- und Benutzerkomponenten:

  • Der DDI. Windows bietet eine Standardmethode für Sensorgeräte, um eine Verbindung mit dem Computer herzustellen und Daten für andere Subsysteme bereitzustellen.
  • Die Windows-Sensor-API stellt eine Reihe von Methoden, Eigenschaften und Ereignissen bereit, um mit verbundenen Sensoren und Sensordaten zu arbeiten.
  • Die Windows-Standort-API, die auf der Windows-Sensor-API basiert, stellt eine Reihe von Programmierobjekten bereit. Zu diesen Objekten gehören Skriptobjekte zum Arbeiten mit Standortinformationen.
  • Die Systemsteuerung gibt Computerbenutzern die Kontrolle über Standorteinstellungen.

In den folgenden Abschnitten werden die einzelnen Komponenten beschrieben.

Gerätetreiberschnittstelle

Sensorhersteller können Gerätetreiber erstellen, um Sensoren mit Windows zu verbinden. Sensorgerätetreiber werden mithilfe des WPD-Treibermodells (Windows Portable Devices) implementiert, das auf dem Windows User Mode Driver Framework (UMDF) basiert. Viele Gerätetreiber wurden mithilfe dieser Frameworks geschrieben. Da diese Technologien etabliert sind, werden erfahrene Gerätetreiberprogrammierer das Schreiben eines Sensortreibers als vertraute Aufgabe empfinden. Der DDI-Sensor verwendet bestimmte UMDF- und WPD-Datentypen und Schnittstellen und definiert auch sensorspezifische WPD-Befehle und Parameter, wo dies erforderlich ist.

Um das Schreiben eines Gerätetreibers zu vereinfachen, der einen Sensor für Windows (und insbesondere für die Sensor- und Standortplattform) verfügbar macht, enthält das Betriebssystem eine Treiberklassenerweiterung. Dieses COM-Objekt ist eine erforderliche Komponente für Sensorgerätetreiber und stellt einen einfachen Satz von Schnittstellen bereit, mit denen Programmierer einen Sensortreiber implementieren können, ohne viele Codebausteine zu schreiben. Die Klassenerweiterung kann auch die Notwendigkeit, WPD-Aufrufe zu verwalten, reduzieren oder sogar beseitigen. Diese Dokumentation enthält ausführliche Informationen zum Sensor-DDI und zum Klassenerweiterungsobjekt.

Sensor-API

Die Windows-Sensor-API ermöglicht es C++-Entwicklern, sensorbasierte Programme mithilfe einer Reihe von COM-Schnittstellen zu erstellen. Die API definiert Schnittstellen, um allgemeine Sensorprogrammierungsaufgaben auszuführen, darunter die Verwaltung von Sensoren nach Kategorie, Typ oder ID, das Verwalten von Sensorereignissen, das Arbeiten mit einzelnen Sensoren und Sensorsammlungen sowie das Arbeiten mit Sensordaten. Das Windows SDK enthält Headerdateien, Dokumentationen, Beispiele und Tools, die Softwareentwicklern bei der Verwendung von Sensoren in Windows-Programmen helfen.

Standort-API

Basierend auf der Sensorplattform bietet die Standort-API eine einfache Möglichkeit, Daten zum geografischen Standort abzurufen und gleichzeitig die Privatsphäre der Benutzer zu schützen. Die Standort-API stellt ihre Funktionen über eine Reihe von COM-Schnittstellen bereit, die Objekte darstellen. Diese Objekte können von Programmierern verwendet werden, die wissen, wie COM über die Programmiersprache C++ oder in Skriptsprachen wie JScript verwendet wird. Die Skriptunterstützung ermöglicht einfachen Zugriff auf Standortdaten für Projekte, die in der Zone "Lokaler Computer" ausgeführt werden, z. B. Gadgets. Das Windows SDK enthält Headerdateien, Dokumentation (einschließlich Skriptreferenzdokumentation), Beispiele und Tools, die Web- und Softwareentwicklern bei der Verwendung von Standortinformationen in ihren Programmen helfen.

Benutzer-Systemsteuerung

Windows enthält eine Systemsteuerung, mit der Computerbenutzer Standorteinstellungen aktivieren oder deaktivieren können. Da diese Einstellungen vertrauliche Daten verfügbar machen können, gibt diese Benutzeroberfläche Benutzern die Kontrolle darüber, ob Programme Zugriff auf ihren Standort haben.

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