GNSS 時間を使用して Android 時計を同期し、正確なログを統合する

Bluetooth デバイスの GNSS 時刻同期をマスターする

デバイスが接続された今日の世界では、正確な時刻同期がこれまで以上に重要になっています。 GNSS (Global Navigation Satellite System) 時刻に依存する Bluetooth デバイスを使用するアプリ開発者にとって、Android 時計を GNSS 時刻に合わせることが重要です。 🕒 ハイキング中に Bluetooth センサーからデータを記録しているが、タイムスタンプが携帯電話の時計と一致しないと想像してください。この不一致により記録が不正確になる可能性があり、特に複数のソースからのデータを分析する場合にはイライラさせられます。

Android 12 では GNSS 時刻同期を可能にする機能が導入されましたが、デフォルトでは有効になっていません。時間に敏感なデータに依存している人にとって、これは課題となる可能性があります。 「adb Shell settings list」などのコマンドを使用して構成を検索してみることもできますが、多くの開発者が気づいているように、必ずしも予期した結果が表示されるわけではありません。 😕 このため、GNSS 時刻同期を手動で有効にすることができるのか、それともデバイスを root 化することが唯一の選択肢なのか疑問に思うことになります。

このような状況に陥った場合は、Android デバイスを root 化してデフォルト設定をバイパスすることを考えたことがあるでしょう。 Root化により、システム設定を上書きするための製造されたランタイムリソースオーバーレイ(RRO)の追加など、カスタマイズオプションの世界が開かれます。ただし、root化には独自のリスクと複雑さが伴います。これが最善のアプローチであるかどうか、あるいはもっと簡単な解決策が存在するかどうかをどうやって知ることができるでしょうか?

良いニュースは、Android デバイスを root 化せずに GNSS 時刻同期を達成するのに役立つ可能性のある回避策があることです。ナビゲーション アプリを開発している場合でも、GNSS 対応センサーに接続している場合でも、単にデバイスの時刻を正確に同期させようとしている場合でも、Android でこの機能を有効にする方法を理解することが、プロジェクトの精度と信頼性を向上させる鍵となります。課題と解決策をさらに詳しく見てみましょう。 🚀

GNSS 時刻同期の仕組み: 詳細

Android の時計を GNSS 時間と同期するには、いくつかのシステムレベルの設定にアクセスする必要があります。最初の重要なコマンドは「adb shell settings list [secure|system|global]」です。このコマンドを使用すると、さまざまな名前空間 (セキュア、システム、またはグローバル) に保存されている現在のシステム設定を表示できます。このコマンドを使用すると、GNSS 同期が有効になっているかどうかを確認し、既存の構成値を取得できます。ただし、例で述べたように、デフォルトで GNSS 同期設定が非表示になっているか有効になっていない場合、このコマンドでは GNSS 同期設定が表示されない場合があります。たとえば、GPS ベースのログ アプリを同期しようとした私自身の経験では、この問題に遭遇し、代替ソリューションを探すことになりました。 🚀

次に、コマンド「adb shell settings put [secure|system|global] config_autoTimeSourcesPriority 3」を使用します。ここでは、システムのタイムソースの優先順位を変更することで、GNSS 時刻同期をアクティブに有効にします。通常、Android では GNSS 時刻同期の優先順位がデフォルトで低いため、有効にするには優先順位を手動で「3」に設定する必要があります。これを「3」に設定すると、携帯ネットワークや Wi-Fi などの他の時間ソースよりも GNSS 時間を優先するようにシステムに指示されます。 GNSS 対応 Bluetooth センサーからのデータのログ記録を伴う私自身のプロジェクトでは、両方のデバイスのタイムスタンプが一致していることを確認するためにこの手順が不可欠でした。 🔄

GNSS 同期の有効化などのシステム レベルの変更に対処する場合、多くの場合、Android デバイスを root 化する必要があります。ここで、「adb root」コマンドと「adb remount」コマンドが役に立ちます。 「adb root」はスーパーユーザー (root) にデバイスへのアクセスを許可し、システムレベルの変更を行うことができます。 「adb remount」は、システム パーティションが読み取り/書き込み権限でマウントされることを保証します。これは、ファイルの変更やオーバーレイのインストールに重要です。私の場合、デバイスをルート化した後、システム構成を調整するためのカスタム ランタイム リソース オーバーレイ (RRO) の追加など、ルート アクセスなしではアクセスできなかったさらなる変更を検討することができました。 🌍

最後に、必要な変更を加えた後、多くの場合、変更が正しく適用されていることを確認するためにデバイスを再起動する必要があります。 「adb reboot」コマンドはまさにそれを行います。デバイスを再起動し、セッション中に行われたすべての設定更新を適用します。デバイスが再起動すると、GNSS 時刻同期がアクティブになり、セットアップをテストできるようになります。私の多くのプロジェクトと同様、すべてをテストすることが重要です。これらのコマンドを適用した後、Android クロックが GNSS タイム ソースと正しく同期していることを確認しました。これは、GNSS デバイスと Android アプリのログを結合するときに重要でした。すべてがシームレスに機能する前の最後のステップは、簡単な再起動でした。 ✅

adb shell settings list system
adb shell settings list global
adb shell settings list secure
adb shell settings put global config_autoTimeSourcesPriority 3
adb shell settings put secure config_autoTimeSourcesPriority 3
adb shell settings put system config_autoTimeSourcesPriority 3
adb shell settings get global config_autoTimeSourcesPriority
adb shell settings get secure config_autoTimeSourcesPriority
adb shell settings get system config_autoTimeSourcesPriority
adb shell settings get global auto_time

adb root
adb remount
mkdir /system/overlay
cp /path/to/rro_file.arsc /system/overlay/
chmod 644 /system/overlay/rro_file.arsc
adb reboot
adb shell settings put global config_autoTimeSourcesPriority 3
adb shell settings put secure config_autoTimeSourcesPriority 3
adb shell settings put system config_autoTimeSourcesPriority 3
adb shell settings get global config_autoTimeSourcesPriority

import android.location.GnssClock;
import android.location.GnssStatus;
import android.location.LocationManager;
import android.os.Bundle;
LocationManager locationManager = (LocationManager) getSystemService(Context.LOCATION_SERVICE);
GnssStatus.Callback gnssCallback = new GnssStatus.Callback() {
    @Override
    public void onGnssTimeReceived(long time) {
        setSystemTime(time);
    }
};
locationManager.registerGnssStatusCallback(gnssCallback);
private void setSystemTime(long time) {
    // Convert GNSS time to system time and set the clock
    SystemClock.setCurrentTimeMillis(time);
}

import org.junit.Test;
import static org.mockito.Mockito.*;
public class GnssTimeTest {
    @Test
    public void testGnssTimeSynchronization() {
        GnssClock mockGnssClock = mock(GnssClock.class);
        when(mockGnssClock.getTime()).thenReturn(1234567890L);
        SystemClock.setCurrentTimeMillis(mockGnssClock.getTime());
        assertEquals(1234567890L, SystemClock.elapsedRealtime());
    }
}

Android クロックと GNSS 時間の同期: 洞察と考慮事項

Android 時計と GNSS 時間の同期は、データのログ記録に正確なタイムスタンプを使用するアプリにとって不可欠な機能です。 GPS ベースのアプリケーション、科学的測定、または GNSS 対応デバイスからの Bluetooth データのログ記録のいずれの場合でも、正確な時刻同期により、収集したデータが正確な世界時間と一致していることが保証されます。ただし、特に新しい Android バージョン (12 以降) では、この機能を有効にすることが課題となることがよくあります。 GNSS 時刻同期はデフォルトで利用可能ですが、常に有効になるわけではありません。したがって、開発者は、設定を変更するかデバイスをルート化することによって、この機能にアクセスして有効にするための特定の手順を実行する必要があります。 GNSS時刻同期 これは、GNSS 時間を記録する Bluetooth デバイスを使用した私自身の経験のように、絶対的な精度を必要とするアプリケーションに主に役立ちます。 🌐

注意すべき重要な点の 1 つは、メーカーによって課された制限により、すべてのデバイスで GNSS 同期に簡単にアクセスできるわけではないということです。このような場合、ユーザーはデバイスをルート化してこの機能を有効にするか、デフォルトのシステム設定を上書きする必要がある場合があります。 Android デバイスを root 化すると、ランタイム リソース オーバーレイ (RRO) を追加してシステム構成をオーバーライドし、カスタム変更を適用するなどの可能性が広がります。このプロセスは、デバイスが root アクセスと互換性があることを確認する必要があるため、少し面倒な場合があります。root アクセスはメーカーやモデルによって異なることがよくあります。私の個人的なケースでは、デバイスを適切にルート化し、GNSS 時刻同期が期待どおりに機能することを確認するために数回の試行が必要でした。次のようなコマンドを使用する adb root そして adb remount このプロセスを容易にすることはできますが、保証が無効になったり、不安定性が生じたりするなどのリスクが伴います。 🔧

あるいは、root化を必要としない、よりシンプルな解決策があるかもしれません。一部のデバイスには、構成設定が有効になっている場合、ネイティブ Android API を通じて GNSS と時刻を同期する機能がすでに備わっている場合があります。たとえば、 adb shell settings list コマンドは、GNSS 時刻同期がすでに設定されているかどうかを確認するのに役立ちます。コマンドが GNSS 関連の情報を返さない場合は、機能が無効になっている可能性があり、より高度な方法を検討する必要があります。 Android の位置情報サービスと連携するサードパーティのライブラリや API を使用して、複雑なシステム変更の必要性を回避して GNSS 時間を直接取得する可能性もあります。これは、あまり煩わしくないアプローチを探している開発者にとって理想的なソリューションとなる可能性があります。 ⏰