Sensorunterstützung in Windows 8

Gerade bei Tablet PCs kommt der Unterstützung diverser Sensoren (GPS, Lage) eine hohe Bedeutung zu. Microsoft Vorstand Steven Sinovsky hat in einem neuen Blog-Beitrag nun einige Informationen zur Sensorunterstützung unter Windows 8 veröffentlicht.


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Automatische Helligkeitsregelung

Ein Ambient Light Sensor (ALS) wurde bereits in Windows 7 eingeführt und dient der adaptiven Helligkeitsregelung bei TFT-Bildschirmen. In einer hellen Umgebung wird dann die Helligkeit hochgeregelt, während in dunklen Räumen die Bildschirmhelligkeit reduziert werden kann.

Dies dient nicht nur dem Komfort des Benutzers, der den Bildschirminhalt besser erkennen kann. Dies wirkt sich auch auf die Betriebszeit einer Akkuladung aus. Allerdings bleibt es spannend, wie dies bei konkreten Geräten ausschaut. Unter Android kenne ich es, dass die automatische Helligkeitsregelung oft unbefriedigend arbeitet. Eine Option, über die der Benutzer eine Art Bias zur Anhebung der Grundhelligkeit festlegen könnte, ist mir da noch nicht begegnet.

Lageerkennung des Bildschirms

Essentiell ist auch ein Lagesensor, der die Position des Bildschirms erkennt und das Display so in der Darstellung zwischen Hoch- und Querformat umstellen kann.

(Quelle: Microsoft)

Zudem kann der Lagesensor auch von Apps (Wasserwaage, Spiele) ausgewertet und zur Anzeige verwendet werden.


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Entwicklersupport für 3D-Rotationssensoren

Sinofsky geht dann auf den von mir gerade aufgegriffenen Punkt ein und erwähnt, dass Windows 8 Sensoren zur Kontrolle von Bewegungen (Beschleunigung und Lage im 3D-Koordinatensystem) auswerten und unterstützen muss. Dies gibt Apps die Möglichkeit, auf diese Informationen zuzugreifen und diese zu nutzen.

Die Unterstützung einer Kompass-Funktion setzt z. B. voraus, mindestens ein Magnetometer und ein 3D-Beschleunigungsmesser als Sensoren vorhanden und überwacht werden müssen. Dies erfordert quasi die Überwachung in 6 Achsen (Bewegung und Beschleunigung der x-, y- und z-Achse). Auf Smartphones hat sich daher ein neuer Gyro-Sensor etabliert, der Rotationsbewegungen um drei Achsen aufzeichnet.

(Quelle: Microsoft)

Dieser Sensor kann aber weder die magnetische Ausrichtung noch Informationen über das Schwerkraftfeld (oben/unten) liefern. Sinofsky stellt dann noch einige Ergebnisse von Microsoft-Analysen vor, nach denen solche 6-Achsen-Sensoren neue Möglichkeiten für Apps bieten und geht dann auf die Herausforderungen und –probleme bei der Sensornutzung ein. Ergebnis einiger Untersuchungen und Simulationen war, dass einzelne Sensoren Schwächen bei der Erkennung von Lageinformationen zeigen. Die andere Erkenntnis war aber, dass die Kombination der Signale von Beschleunigungs- (accelerometer), Magnetfeld- (magnetometer) und Rotationssensor (gyro) diese Schwächen kompensieren kann. Microsoft spricht hier von sensor fusion, mit der die Signale der drei 3D-Sensortypen für Beschleunigung, Magnetometer und Rotation (Gyro) kombiniert werden. Das Ergebnis ist ein “9 Achsen Sensor-Fusion System”, wie es hier gezeigt wird.

9-axis sensor fusion system (Quelle: Microsoft)

Da, nach Ansicht von Microsoft, viele Apps nicht effizient mit den Rohdaten der Sensoren arbeiten können, bereitet Windows 8 die Rohdaten mathematisch zu konsolidierten Sensordaten auf. Diese konsolidierten Daten des “Fusion Sensors” können dann von der App über API-Aufrufe abgefragt werden.

Microsoft arbeitete während der Entwicklung des “Fusion Sensors” mit diversen Hardware-Partnern zusammen, um Spezifikationen für die Sensorperformance festzulegen. Die Hardware-Partner erhielten Gelegenheit, über von Microsoft entwickelte Tests die Kompatibilität mit Windows 8 zu verifizieren. Sinofsky geht dann noch auf einige Ziele (z. B. Verringerung der Kosten für Treiberentwicklung) ein und zeigt ein Codebeispiel, um Sensordaten in Metro-Apps abzufragen.

Für Entwickler von Apps, deren Tablet PCs nicht mit Windows 8 kompatiblen Sensoren ausgestattet sind, gibt es zwischenzeitlich das ST Microelectronics eMotion Development Board for Windows 8. Es handelt sich um einen von ST Microelectronics gefertigten 9-Achsen-Sensor (Fusion Sensor). Dieser lässt sich per USB-Kabel mit einem Tablet PC verbinden. Dies ermöglicht die Sensorunterstützung unter Windows 8 zu evaluieren. Interessierte Leser möchte ich auf den Originalbeitrag bei Microsoft verweisen. Dort findet sich auch ein Video zur Sensorunterstützung in Windows 8.


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