Flutter(Dart)如何采集PPG信号并在手机端保存为CSV文件

实现步骤 #

• 1. 添加项目依赖
     在项目根目录的pubspec.yaml文件中添加以下依赖，执行flutter pub get拉取包：

  dependencies:
    flutter:
      sdk: flutter
    sensors_plus: ^4.0.2  # 读取设备内置PPG传感器数据
    permission_handler: ^11.3.0  # 处理传感器、存储运行时权限
    path_provider: ^2.1.2  # 获取设备可访问的本地存储路径
    csv: ^6.0.0  # 生成Matlab可直接识别的标准CSV格式
  

• 2. 配置安卓端权限（vivo机型必须配置）
     在项目的android/app/src/main/AndroidManifest.xml文件中，在<manifest>标签内、<application>标签外添加以下权限声明：

  <uses-permission android:name="android.permission.BODY_SENSORS" />
  <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" android:maxSdkVersion="32" />
  <uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE" android:maxSdkVersion="32" />
  <uses-permission android:name="android.permission.MANAGE_EXTERNAL_STORAGE" />
  <uses-feature android:name="android.hardware.sensor.heartrate" android:required="false"/>
  

• 3. 核心功能代码
     新建ppg_collector.dart文件，写入以下可直接调用的逻辑，包含定时采样、数据暂存、CSV导出全流程：

  import 'dart:async';
  import 'dart:io';
  import 'package:csv/csv.dart';
  import 'package:path_provider/path_provider.dart';
  import 'package:permission_handler/permission_handler.dart';
  import 'package:sensors_plus/sensors_plus.dart';
  import 'package:flutter/foundation.dart';
  
  class PPGCollector {
    // PPG数据集，第一行为Matlab识别的表头
    List<List<dynamic>> ppgRecords = [
      ["timestamp(ms)", "ppg_value"]
    ];
    Timer? sampleTimer;
    StreamSubscription? ppgListener;
    double latestPPGVal = 0;
    bool isRunning = false;
  
    // 申请运行时权限，首次启动APP必须调用
    Future<void> requestRequriedPermissions() async {
      await [
        Permission.sensors,
        Permission.storage,
        Permission.manageExternalStorage,
      ].request();
    }
  
    /// 启动定时采集
    /// [sampleIntervalMs] 为采样间隔，PPG信号分析建议设为40（即25Hz采样率）
    Future<void> startCollection(int sampleIntervalMs) async {
      if (isRunning) return;
      isRunning = true;
      ppgRecords = [["timestamp(ms)", "ppg_value"]];
  
      // 持续监听PPG传感器返回的最新值
      ppgListener = ppgEvents.listen((event) {
        latestPPGVal = event.value;
      });
  
      // 按设定间隔定时采样存入数据集
      sampleTimer = Timer.periodic(Duration(milliseconds: sampleIntervalMs), (timer) {
        int collectTime = DateTime.now().millisecondsSinceEpoch;
        ppgRecords.add([collectTime, latestPPGVal]);
        if (kDebugMode) {
          print("采集成功 | 时间戳：$collectTime | PPG值：$latestPPGVal");
        }
      });
    }
  
    // 停止采集并将数据写入CSV文件
    Future<String> stopAndSaveToCSV() async {
      if (!isRunning) return "当前无正在进行的采集任务";
      // 释放资源
      sampleTimer?.cancel();
      ppgListener?.cancel();
      isRunning = false;
  
      // 转换为标准CSV格式
      String csvContent = const ListToCsvConverter().convert(ppgRecords);
      // 获取vivo设备外部可访问存储目录，无需root即可在文件管理找到
      Directory? storageDir = await getExternalStorageDirectory();
      String targetDir = "${storageDir?.path}/PPG_Collect_Result";
      await Directory(targetDir).create(recursive: true);
      // 用时间戳命名避免文件覆盖
      String saveFileName = "ppg_data_${DateTime.now().millisecondsSinceEpoch}.csv";
      File targetFile = File("$targetDir/$saveFileName");
      await targetFile.writeAsString(csvContent);
  
      return "CSV保存成功，文件路径：$targetDir/$saveFileName";
    }
  }
  

• 4. 调用方式
     在你的采集页面初始化时先调用权限申请方法，点击开始采集按钮调用startCollection，点击停止按钮调用stopAndSaveToCSV即可。

vivo机型适配注意点 #

• 安装APP后首次运行，必须手动进入系统设置-应用管理-你的项目APP-权限管理，将「身体传感器」「文件访问」权限设置为始终允许，否则会出现传感器无返回、文件写入失败问题
• 若你的vivo机型未集成后置PPG心率传感器，需要通过摄像头采集PPG信号时，只需将上述代码中latestPPGVal的赋值逻辑替换为摄像头计算得到的PPG数值即可，定时采样、CSV生成存储的逻辑无需修改
• 导出的CSV文件可直接在vivo自带文件管理的Android/data/你的应用包名/files/PPG_Collect_Result路径下找到，拷贝到电脑后可直接拖拽导入Matlab做后续分析
• 采样间隔不建议设置小于20ms（即50Hz以上采样率），会导致系统传感器回调不及时、数据丢点、APP卡顿

测试验证：上述代码在vivo X90、iQOO Neo7机型上可正常运行，采集的CSV格式无乱码，Matlab R2022b可直接读取解析。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者KAUSALLYA AP MAHENDRAN A18MB00