基于Mobile SDK V4版固件開發(fā)大疆無人機(jī)手機(jī)端遙控器（1）

剛剛結(jié)束了項目交付，趁熱打鐵分享一下這次遇到的新東西。首先了解一下大疆的無人機(jī)，它大致可以分為三級。

• 入門級：適合新手，沒事干在野外飛一飛拍拍風(fēng)景啥的。操作也簡單，基本上看飛行教程都能懂，也不需要太高的專業(yè)性，飛機(jī)也相對較小安全系數(shù)相對較高。如：御2系列的一些飛機(jī)。

• 消費(fèi)級：形體上會比入門級的大一點，但是飛機(jī)搭載了一些高精度的東西，比如RTK、高精度攝像頭、紅外鏡頭等。這類飛機(jī)則需要飛手具備一定的專業(yè)知識，并且需要考取大疆的初級飛手證書才能上手飛行。如：精靈系列、悟系列的一些飛機(jī)。

• 專業(yè)級：形體上更大，操作不當(dāng)會出現(xiàn)一些嚴(yán)重后果。它的優(yōu)勢在于高續(xù)航、高精度定位、熱成像鏡頭、搭載第三方喊話器等。一般用于大型工程作業(yè)，使用這個級別的飛機(jī)則需要考取大疆專業(yè)飛手證書，一般這個會在你購買專業(yè)級飛機(jī)的時候贈送你培訓(xùn)課程，一般全部聽完就能考過。這類飛機(jī)的典型代表有：M30系列、M300系列。

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SDK開發(fā)包

大疆的SDK開發(fā)包目前分為兩個大版本：

v4版

Mobile SDK是一款軟件開發(fā)套件，旨在讓開發(fā)者能夠訪問DJI無人機(jī)和手持相機(jī)產(chǎn)品的豐富功能。該SDK通過兼顧更底層的功能，諸如飛行穩(wěn)定，電池管理，信號傳輸和通信等，簡化了應(yīng)用程序開發(fā)的過程。這樣，開發(fā)者就不需要具備豐富的機(jī)器人或嵌入式系統(tǒng)背景知識，而可以專注于DJI產(chǎn)品相關(guān)的行業(yè)應(yīng)用開發(fā)。

該SDK包括：

• 可導(dǎo)入Android或iOS應(yīng)用程序的庫/框架，用于訪問DJI產(chǎn)品的功能。
• 飛行模擬器和可視化工具。
• 適用于iOS的調(diào)試工具和遠(yuǎn)程logger。
• 示例代碼和教程。
• 開發(fā)者指南和API文檔。

功能概述

開發(fā)者可以通過SDK訪問許多DJI產(chǎn)品的功能。開發(fā)者可以實現(xiàn)自主飛行，控制相機(jī)和云臺，接收實時視頻圖傳和傳感器數(shù)據(jù)，下載保存好的媒體文件，以及監(jiān)聽其他組件的狀態(tài)。

飛行控制

Mobile SDK提供三種控制無人機(jī)飛行的方式：

• 手動操控: 用戶使用遙控器操控?zé)o人機(jī)，而SDK支持監(jiān)控實時視頻流和傳感器數(shù)據(jù)。虛擬搖桿命令: SDK支持產(chǎn)生模擬遙控器搖桿的控制指令。

• 智能任務(wù): 方便，易于實現(xiàn)無人機(jī)的高級控制。例如，可以通過航點任務(wù)，讓無人機(jī)按預(yù)定義的飛行路徑飛行。

• 虛擬搖桿命令和智能任務(wù)允許對DJI無人機(jī)進(jìn)行簡單而功能強(qiáng)大的自主飛行控制。

相機(jī)

相機(jī)和云臺的功能都支持編程調(diào)用, 例如:

• 相機(jī)模式: 視頻和靜態(tài)圖像拍攝。

• 曝光: 快門，ISO，光圈和曝光補(bǔ)償均支持定制，以實現(xiàn)最大的靈活性。

• 圖像參數(shù): 屏幕長寬比，對比度，色相，清晰度，飽和度和濾鏡。

• 視頻參數(shù): 分辨率和幀頻。

• 方向: 使用云臺時，相機(jī)的朝向和運(yùn)動可以自動控制。

實時視頻流

開發(fā)者可以通過Mobile SDK獲取無人機(jī)主攝像頭的實時視頻流。即使攝像頭正在將圖像或視頻捕獲到存儲介質(zhì)中，也可以獲取實時視頻流。

傳感器數(shù)據(jù)

開發(fā)者可以通過SDK獲得豐富的傳感器數(shù)據(jù)。GPS位置，指南針，氣壓計，飛行速度和海拔高度都是通過Mobile SDK獲取的一些傳感器數(shù)據(jù)，頻率最高可達(dá)10 Hz。

下載媒體文件

開發(fā)者通過Mobile SDK可以查看和下載保存在相機(jī)存儲介質(zhì)（SD卡或固態(tài)硬盤）中的照片和視頻。預(yù)覽圖和完整的圖像數(shù)據(jù)都可以被訪問。

遙控器，電池和無線鏈路

遙控器，電池和無線鏈路都可以通過SDK進(jìn)行訪問。通常，這些組件會提供相關(guān)的狀態(tài)信息，但開發(fā)者也可以對它們進(jìn)行一些控制。

連接應(yīng)用程序和產(chǎn)品

下圖說明了Mobile SDK如何與移動應(yīng)用程序進(jìn)行融合以及如何與DJI飛行器進(jìn)行連接。

對于手持?jǐn)z像機(jī)產(chǎn)品，遙控器已替換為手持控制器，并且沒有飛行器或其他無線鏈路。

移動應(yīng)用程序由Mobile SDK，平臺SDK（iOS或Android）構(gòu)建而成，并在移動設(shè)備（Apple iPhone，iPad，Nexus手機(jī)，Nexus平板電腦等）上運(yùn)行。

移動設(shè)備可以通過WiFi無線連接到DJI產(chǎn)品上，也可以通過USB線纜連接到DJI產(chǎn)品上。

v5版

v5版現(xiàn)在只適用于M30、M300系列，目前還在持續(xù)更新，因為是新版的SDK，大疆的工程師也是在不斷地再完善里面的內(nèi)容，這里就不詳細(xì)說了，之后的文章會詳細(xì)說這個v5版的SDK。

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多的不說少的不嘮，上主菜。“工欲善其事,必先利其器”，首先準(zhǔn)備好開發(fā)軟件，因為我們使用的是Android版的SDK所以開發(fā)軟件我們使用Android Studio，本人使用的是Android Studio Fox版，版本之間感覺都一樣沒有什么開發(fā)上的區(qū)別。準(zhǔn)備好工具之后，先去大疆無人機(jī)的開發(fā)者官網(wǎng)注冊一個開發(fā)者賬號，并且注冊好自己的應(yīng)用，拿到sdk的專用Key值，申請的方法大疆官網(wǎng)有我就不贅述了。給大家個地址【大疆開發(fā)者官網(wǎng)】自己看吧，挺簡單的。

注冊成為DJI開發(fā)者

在注冊過程中，需要您提供電子郵件信息和****或手機(jī)號碼用于注冊驗證。您所提供的任何****信息將僅用于驗證，不會收取任何費(fèi)用。

本指南假定您使用 Xcode 7.3 以及 Android Studio 2.1.1 以上版本。

生成 App Key

每個應(yīng)用程序都需要一個唯一的應(yīng)用程序密鑰(App Key)來初始化SDK。

要創(chuàng)建一個應(yīng)用程序App Key:

請訪問DJI開發(fā)者網(wǎng)站的 開發(fā)者中心

• 選擇左側(cè)欄的 "應(yīng)用 "。
• 選擇右側(cè)的 “創(chuàng)建應(yīng)用” 按鈕。
• 輸入應(yīng)用程序的名稱, 開發(fā)平臺, Package Name,分類和描述信息。
• 會收到一封應(yīng)用程序激活郵件，以完成App Key的生成。
• 可以在開發(fā)者中心中找到AppKey，復(fù)制粘貼到應(yīng)用程序配置中。

Android 示例代碼配置

下載或者克隆Github上的Android示例代碼工程。

在Android Studio中打開項目工程，將生成的App Key字符串粘貼到 "AndroidManifest.xml" 文件中 "com.dji.sdk.API_KEY" meda-data element下的 android:value。

<!--
    ADD API_KEY HERE and make sure you
    are connected to the Internet before
    the app is launched
-->
<meta-data
    android:name="com.dji.sdk.API_KEY"
    android:value="" />

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本節(jié)中的屏幕截圖是使用Android Studio 4.1生成的。

創(chuàng)建一個新的應(yīng)用

可以使用一個新的應(yīng)用程序來演示如何將DJI SDK集成到Android Studio項目中。

• 打開Android Studio，然后在初始屏幕上選擇Start a new Android Studio project。

• 在 New Project 界面：
• 設(shè)置 Application name 為 "ImportSDKDemo"。
• 設(shè)置 Company Domain 和Package name 為 "com.dji.ImportSDKDemo"。

注意：Package name是 生成App Key 所需的標(biāo)識字符串。在這個工程中Package name為“com.dji.ImportSDKDemo”

• 在 Target Android Devices 界面：

• 選擇 Phone and Tablet 尺寸。
• 選擇API 23:Android 6.0 (Marshmallow)。



• 在 Add an Activity to Mobile 界面選擇 Empty Activity。

• 在Configure Activity 界面：
• 設(shè)置 Activity Name: 為 "MainActivity"。
• 確認(rèn)勾選Generate Layout File 。
• 設(shè)置Layout Name: 為"activity_main"。
• 點擊Finish 。

  

配置Gradle 腳本

• 在Gradle Scripts 中雙擊 build.gradle (Module: app)

  

使用以下內(nèi)容進(jìn)行更新：

apply plugin: 'com.android.application'
android {
    ...
    defaultConfig {
        ...
    }
    ...
    packagingOptions{
        doNotStrip "*/*/libdjivideo.so"
        doNotStrip "*/*/libSDKRelativeJNI.so"
        doNotStrip "*/*/libFlyForbid.so"
        doNotStrip "*/*/libduml_vision_bokeh.so"
        doNotStrip "*/*/libyuv2.so"
        doNotStrip "*/*/libGroudStation.so"
        doNotStrip "*/*/libFRCorkscrew.so"
        doNotStrip "*/*/libUpgradeVerify.so"
        doNotStrip "*/*/libFR.so"
        doNotStrip "*/*/libDJIFlySafeCore.so"
        doNotStrip "*/*/libdjifs_jni.so"
        doNotStrip "*/*/libsfjni.so"
        exclude 'META-INF/rxjava.properties'
    }
}
dependencies {
   ...
    implementation('com.dji:dji-sdk:4.15', {
    
    exclude module: 'library-anti-distortion'
    
    })
  compileOnly 'com.dji:dji-sdk-provided:4.15
}

主要變更為：

• 添加 packagingOptions以防止應(yīng)用程序意外崩潰。

• 添加compile和provided依賴項以導(dǎo)入最新的DJIAndroid SDK Maven依賴項。

選擇 Tools -> Android -> Sync Project with Gradle Files 然后等待Gradle項目同步完成。

• 再次確認(rèn) Maven 依賴

• 在Android Studio菜單中選擇File->Project Structure，以打開"Project Structure"界面。然后選擇“app”模塊，然后單擊Dependencies選項卡。

實現(xiàn)應(yīng)用注冊和SDK回調(diào)

右鍵單擊com.dji.importSDKDemo，然后選擇 New->Java Class以創(chuàng)建一個新的Java類，并將其命名為“MApplication”。

打開MApplication.java文件，并將內(nèi)容替換為以下內(nèi)容：

package com.dji.importSDKDemo;
import android.app.Application;
import android.content.Context;
import com.secneo.sdk.Helper;
public class MApplication extends Application {
    @Override
    protected void attachBaseContext(Context paramContext) {
        super.attachBaseContext(paramContext);
        Helper.install(MApplication.this);
    }
}

• 在這里，重寫了attachBaseContext（）方法，添加了Helper.install（MApplication.this）;代碼。

注意：由于某些SDK類現(xiàn)在需要在使用之前進(jìn)行加載，因此加載過程由Helper.install（）完成。開發(fā)人員需要在使用任何SDK功能之前調(diào)用此方法， 否則可能會導(dǎo)致意外崩潰。

修改完成后需要在AndroidManifest中 配置 Application name。

雙擊app模塊中的MainActivity.java。

MainActivity類需要注冊應(yīng)用程序以獲得使用Mobile SDK的授權(quán)。它還需要實現(xiàn)SDK回調(diào)方法。

• 首先將MainActivity類修改為包括幾個類變量，其中包括mProduct，它是代表連接到移動設(shè)備的DJI產(chǎn)品的對象。
• 另外，onCreate方法將被修改以調(diào)用checkAndRequestPermissions方法來檢查和請求運(yùn)行時權(quán)限。同樣，checkAndRequestPermissions方法將有助于調(diào)用startSDKRegistration（）方法來注冊應(yīng)用程序。此外，重寫onRequestPermissionsResult方法將有助于檢查應(yīng)用程序是否具有足夠的權(quán)限，如果有，請調(diào)用startSDKRegistration（）方法來注冊應(yīng)用程序。
• 最后，將MainActivity類替換為：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String TAG = MainActivity.class.getName();
    public static final String FLAG_CONNECTION_CHANGE = "dji_sdk_connection_change";
    private static BaseProduct mProduct;
    private Handler mHandler;
    private static final String[] REQUIRED_PERMISSION_LIST = new String[]{
            Manifest.permission.VIBRATE,
            Manifest.permission.INTERNET,
            Manifest.permission.ACCESS_WIFI_STATE,
            Manifest.permission.WAKE_LOCK,
            Manifest.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION,
            Manifest.permission.ACCESS_NETWORK_STATE,
            Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION,
            Manifest.permission.CHANGE_WIFI_STATE,
            Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE,
            Manifest.permission.BLUETOOTH,
            Manifest.permission.BLUETOOTH_ADMIN,
            Manifest.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE,
            Manifest.permission.READ_PHONE_STATE,
    };
    private List<String> missingPermission = new ArrayList<>();
    private AtomicBoolean isRegistrationInProgress = new AtomicBoolean(false);
    private static final int REQUEST_PERMISSION_CODE = 12345;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        // When the compile and target version is higher than 22, please request the following permission at runtime to ensure the SDK works well.
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
            checkAndRequestPermissions();
        }
        setContentView(R.layout.activity_main);
        //Initialize DJI SDK Manager
        mHandler = new Handler(Looper.getMainLooper());
    }
    /**
     * Checks if there is any missing permissions, and
     * requests runtime permission if needed.
     */
    private void checkAndRequestPermissions() {
        // Check for permissions
        for (String eachPermission : REQUIRED_PERMISSION_LIST) {
            if (ContextCompat.checkSelfPermission(this, eachPermission) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
                missingPermission.add(eachPermission);
            }
        }
        // Request for missing permissions
        if (missingPermission.isEmpty()) {
            startSDKRegistration();
        } else if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
            showToast("Need to grant the permissions!");
            ActivityCompat.requestPermissions(this,
                    missingPermission.toArray(new String[missingPermission.size()]),
                    REQUEST_PERMISSION_CODE);
        }
    }
    /**
     * Result of runtime permission request
     */
    @Override
    public void onRequestPermissionsResult(int requestCode,
                                           @NonNull String[] permissions,
                                           @NonNull int[] grantResults) {
        super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults);
        // Check for granted permission and remove from missing list
        if (requestCode == REQUEST_PERMISSION_CODE) {
            for (int i = grantResults.length - 1; i >= 0; i--) {
                if (grantResults[i] == PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
                    missingPermission.remove(permissions[i]);
                }
            }
        }
        // If there is enough permission, we will start the registration
        if (missingPermission.isEmpty()) {
            startSDKRegistration();
        } else {
            showToast("Missing permissions!!!");
        }
    }
}

DJISDKManager的registerApp（）方法具有一個回調(diào)，該回調(diào)需要處理兩種方法：一、用于處理應(yīng)用程序注冊結(jié)果。二、用于通知硬件產(chǎn)品和移動設(shè)備的連接變更。

繼續(xù)添加如下所示的 startSDKRegistration() 方法，并實現(xiàn) onRegister(), onProductDisconnect(), onProductConnect(), onComponentChange(), onInitProcess() and onDatabaseDownloadProgress() 和SDKManagerCallback方法：

private void startSDKRegistration() {
    if (isRegistrationInProgress.compareAndSet(false, true)) {
        AsyncTask.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                showToast("registering, pls wait...");
                DJISDKManager.getInstance().registerApp(MainActivity.this.getApplicationContext(), new DJISDKManager.SDKManagerCallback() {
                    @Override
                    public void onRegister(DJIError djiError) {
                        if (djiError == DJISDKError.REGISTRATION_SUCCESS) {
                            showToast("Register Success");
                            DJISDKManager.getInstance().startConnectionToProduct();
                        } else {
                            showToast("Register sdk fails, please check the bundle id and network connection!");
                        }
                        Log.v(TAG, djiError.getDescription());
                    }
                    @Override
                    public void onProductDisconnect() {
                        Log.d(TAG, "onProductDisconnect");
                        showToast("Product Disconnected");
                        notifyStatusChange();
                    }
                    @Override
                    public void onProductConnect(BaseProduct baseProduct) {
                        Log.d(TAG, String.format("onProductConnect newProduct:%s", baseProduct));
                        showToast("Product Connected");
                        notifyStatusChange();
                    }
                    @Override
                    public void onComponentChange(BaseProduct.ComponentKey componentKey, BaseComponent oldComponent,
                                                  BaseComponent newComponent) {
                        if (newComponent != null) {
                            newComponent.setComponentListener(new BaseComponent.ComponentListener() {
                                @Override
                                public void onConnectivityChange(boolean isConnected) {
                                    Log.d(TAG, "onComponentConnectivityChanged: " + isConnected);
                                    notifyStatusChange();
                                }
                            });
                        }
                        Log.d(TAG,
                                String.format("onComponentChange key:%s, oldComponent:%s, newComponent:%s",
                                        componentKey,
                                        oldComponent,
                                        newComponent));
                    }
                    @Override
                    public void onInitProcess(DJISDKInitEvent djisdkInitEvent, int i) {
                    }
                    @Override
                    public void onDatabaseDownloadProgress(long l, long l1) {
                    }
                });
            }
        });
    }
}

最后需要實現(xiàn) notifyStatusChange, Runnable 和 showToast 方法：

private void notifyStatusChange() {
    mHandler.removeCallbacks(updateRunnable);
    mHandler.postDelayed(updateRunnable, 500);
}
private Runnable updateRunnable = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        Intent intent = new Intent(FLAG_CONNECTION_CHANGE);
        sendBroadcast(intent);
    }
};
private void showToast(final String toastMsg) {
    Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());
    handler.post(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            Toast.makeText(getApplicationContext(), toastMsg, Toast.LENGTH_LONG).show();
        }
    });
}

必須授予應(yīng)用程序權(quán)限，DJI SDK才能運(yùn)行。

• 雙擊 app 模塊中的 AndroidManifest.xml 。

在 package=com.dji.ImportSDKDemo 后，<application 前插入如下內(nèi)容：

<!-- Permissions and features -->
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />
<uses-permission android:name="android.permission.VIBRATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS" />
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE" />
<uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW" />
<uses-permission android:name="android.permission.READ_PHONE_STATE" />
<uses-feature android:name="android.hardware.camera" />
<uses-feature android:name="android.hardware.camera.autofocus" />
<uses-feature
    android:name="android.hardware.usb.host"
    android:required="false" />
<uses-feature
    android:name="android.hardware.usb.accessory"
    android:required="true" />
<!-- Permissions and features -->

• 在 application 元素的開發(fā)添加 android:name=".MApplication" ：

<application
    android:name=".MApplication"
    android:allowBackup="true"
    android:icon="@mipmap/ic_launcher"
    android:label="@string/app_name"
    android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
    android:supportsRtl="true"
    android:theme="@style/AppTheme" >

• 在 android:theme="@style/AppTheme"> 之后，之前插入如下代碼：

<!-- DJI SDK -->
<uses-library android:name="com.android.future.usb.accessory" />
<meta-data
    android:name="com.dji.sdk.API_KEY"
    android:value="Please enter your App Key here." />
<activity
    android:name="dji.sdk.sdkmanager.DJIAoaControllerActivity"
    android:theme="@android:style/Theme.Translucent" >
    <intent-filter>
        <action android:name="android.hardware.usb.action.USB_ACCESSORY_ATTACHED" />
    </intent-filter>
    <meta-data
        android:name="android.hardware.usb.action.USB_ACCESSORY_ATTACHED"
        android:resource="@xml/accessory_filter" />
</activity>
<service android:name="dji.sdk.sdkmanager.DJIGlobalService" >
</service>
<!-- DJI SDK -->

• 如下所示，在activity元素中插入android：configChanges ="orientation"和android：screenOrientation ="portrait"，以防止在屏幕方向變更時重啟activity，并將activity的屏幕方向設(shè)置為縱向模式 ：

<activity android:name=".MainActivity"
          android:configChanges="orientation"
          android:screenOrientation="portrait">
    <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
        <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
    </intent-filter>
</activity>

生成App Key, 然后用App Key 字符串替換AndroidManifest.xml文件內(nèi)Please enter your App Key here. 字段。