Google Fit — 정의, 플랫폼 아키텍처 및 API

Google Fit이란?

Google Fit은 Google이 2014년 I/O 컨퍼런스에서 출시한 건강 관리 플랫폼입니다. 이 플랫폼은 신체 활동 데이터를 읽고 쓰기 위한 통합 API를 제공하여 앱이 Google 클라우드의 중앙 저장소를 통해 정보를 교환할 수 있도록 합니다.

독점 솔루션과 달리 Google Fit은 Android 운영 체제 및 REST API를 통해 iOS에서 작동합니다. 사용자는 피트니스 밴드, 스마트워치 및 활동 추적 앱을 연결할 수 있으며 Google Fit은 모든 데이터를 Google Cloud의 단일 건강 프로필로 집계합니다.

Google I/O 2024에 따르면, 이 플랫폼은 전 세계 5000개 이상의 앱에서 사용되며 활성 사용자 수는 1억 명을 초과합니다. 이 플랫폼은 Wear OS와 통합되어 있으며 타사 앱을 통해 모든 인기 피트니스 트래커를 지원합니다.

Google Fit 아키텍처

Google Fit 아키텍처는 세 가지 계층으로 구축됩니다: 클라이언트 SDK, Google Fitness Store 클라우드 스토리지 및 서버 통합을 위한 REST API. 클라이언트 SDK는 Android(Kotlin, Java) 및 iOS(Swift, Objective-C)에서 사용할 수 있으며 JavaScript를 통한 웹 클라이언트도 있습니다.

데이터는 소스(DataSource) 및 데이터 포인트(DataPoint)로 구성됩니다. 각 소스는 장치 또는 앱을 나타내며 각 데이터 포인트는 타임스탬프가 있는 단일 측정값을 나타냅니다. 데이터 포인트 그룹은 세션(유형과 기간이 있는 연속적인 활동 기간)으로 결합됩니다.

val fitnessClient = Fitness.getClient(activity, GoogleSignIn
    .getAccountForExtension(activity, fitnessOptions))

val stepType = DataType.TYPE_STEP_COUNT_DELTA

val request = DataReadRequest.Builder()
    .read(stepType)
    .setTimeRange(
        startTime, endTime, TimeUnit.MILLISECONDS
    )
    .build()

fitnessClient.readData(request)
    .addOnSuccessListener { response ->
        for (bucket in response.buckets) {
            println(bucket.dataSets)
        }
    }

Google Fit 작동 방식

Google Fit은 온라인 및 오프라인 모드를 모두 지원하는 Google Cloud를 통한 동기화 모델을 사용합니다. 앱은 데이터를 로컬에 기록하고 Google Fit SDK는 인터넷 연결이 가능할 때 자동으로 클라우드 스토리지와 동기화합니다. 충돌은 마지막 쓰기 원칙에 따라 해결됩니다.

각 데이터 유형에는 표준화된 형식이 있습니다: 걸음 수 — TYPE_STEP_COUNT_DELTA, 칼로리 — TYPE_CALORIES_EXPENDED, 심박수 — TYPE_HEART_RATE_BPM, 거리 — TYPE_DISTANCE_DELTA. 사용자 정의 유형의 경우 Google APIs 콘솔을 통해 고유한 네임스페이스를 가진 사용자 정의 DataType을 만들 수 있습니다.

플랫폼은 두 가지 기록 모드를 지원합니다: 활성 — 앱이 명시적으로 HistoryClient.insertData()를 호출, 수동 — 백그라운드에서 데이터 수집을 구독하는 RecordingClient를 통해. 수동 모드는 피트니스 앱에 편리합니다: 사용자가 앱을 한 번 실행하면 Google Fit이 앱이 최소화된 상태에서도 지속적인 CPU 사용 없이 걸음 수, 칼로리 및 거리를 자동으로 수집합니다.

Google에 따르면 플랫폼은 매일 20억 개 이상의 데이터 포인트를 처리합니다. 활성 연결 시 평균 동기화 지연 시간은 5~10초이며 백그라운드 모드에서는 배터리 절약을 위해 30분마다 동기화가 이루어집니다.

사용자 동의 및 보안

Google Fit은 권한 부여를 위해 OAuth 2.0을 사용하며 액세스 범위는 fitness.activity.read, fitness.activity.write, fitness.body.read 및 fitness.body.write입니다. 앱은 필요한 범위만 요청하며 사용자는 계정 선택이 포함된 표준 Google Sign-In 대화 상자를 통해 액세스를 확인합니다.

사용자는 Google Account Permissions 또는 Google Fit 앱을 통해 언제든지 액세스를 취소할 수 있습니다. Google은 명시적 동의 없이 건강 데이터를 제3자와 공유하는 것과 Restricted Scopes 정책에 따라 광고 목적으로 데이터를 사용하는 것을 엄격히 금지합니다.

Google Fit API

Google Fit은 세 가지 주요 API를 제공합니다: 기록 데이터 읽기 및 쓰기를 위한 Fitness API, 센서의 실시간 데이터 스트리밍을 위한 Sensors API, 활동 세션 관리를 위한 Sessions API. 각 API는 Android SDK 및 REST 요청을 통해 사용할 수 있습니다.

Fitness API는 데이터 작업을 위한 주요 API입니다. 배치 작업을 지원합니다: 단일 호출로 최대 1000개의 데이터 포인트 쓰기, 시간 범위, 데이터 유형 및 소스별 필터링하여 읽기. 데이터 집계를 위해 선택된 메트릭으로 그룹화된 DataSet이 사용됩니다.

Sensors API는 실시간 센서 데이터 — 걸음 수, 심박수, 가속도 — 를 구독할 수 있게 합니다. 데이터는 센서 유형 및 앱 설정에 따라 결정된 주파수로 SensorEventListener를 통해 수신됩니다.

세 가지 주요 API 외에도 Google Fit은 앱을 활성 상태로 유지할 필요 없이 자동 데이터 수집을 위한 Recording API를 제공합니다. 이 API는 Wear OS에 특히 유용합니다: 스마트워치가 심박수 및 활동 데이터를 수집하고 연결 시 전화 앱이 동기화됩니다. Recording API는 최소 전력 소비를 위해 최적화된 Google Fit Background Services를 사용합니다 — 수동 걸음 수 수집 시 하루 최대 2%의 배터리 소모.

REST API Google Fit은 fitness.googleapis.com 엔드포인트에서 사용할 수 있습니다. REST API는 서버 응용 프로그램이 OAuth 권한 부여 후 사용자를 대신하여 데이터를 읽고 쓸 수 있게 합니다. 이는 웹 분석 대시보드, 기업 피트니스 프로그램 및 직원 또는 환자 건강 데이터의 중앙 집중식 저장소가 필요한 의료 시스템에 유용합니다.

val recordingClient = Fitness
    .getRecordingClient(activity, googleSignInAccount)

recordingClient.subscribe(DataType.TYPE_STEP_COUNT_DELTA)
    .addOnSuccessListener {
        println("구독이 활성화되었습니다")
    }

// 기록 데이터 가져오기
val historyClient = Fitness
    .getHistoryClient(activity, googleSignInAccount)

val endTime = Calendar.getInstance().timeInMillis
val startTime = endTime - TimeUnit
    .DAYS.toMillis(7)

historyClient.readDailyTotal(DataType.TYPE_STEP_COUNT_DELTA)
    .addOnSuccessListener { total ->
        println("오늘 걸음 수: $total")
    }

앱에 Google Fit 통합

Google Fit 통합은 build.gradle을 통해 Google Fit SDK 종속성을 추가하는 것으로 시작됩니다: com.google.android.gms:play-services-fitness. 그런 다음 Google APIs 콘솔을 구성해야 합니다 — 프로젝트를 만들고 Fitness API를 활성화하고 올바른 SHA-1 지문으로 OAuth 2.0 자격 증명을 추가합니다.

통합 프로세스에는 다음이 포함됩니다: 필요한 범위로 GoogleSignIn 초기화, Fitness.getClient()를 통해 FitnessClient 생성, 사용자에게 권한 부여 요청 및 데이터 읽기 또는 쓰기 작업 수행. 백그라운드 기록을 위해 앱이 최소화된 상태에서도 자동으로 데이터를 수집하는 RecordingClient가 사용됩니다. Google Fit은 배터리 수준 및 사용자 활동에 따라 데이터 수집 빈도를 자동으로 관리합니다.

Google에 따르면 Google Fit 통합 앱은 사용자 유지율이 35% 더 높습니다. 주요 앱 카테고리는 피트니스 트래커, 달리기, 사이클링, 요가 및 체중 관리 앱입니다.

개인정보 보호 요구 사항을 고려하는 것이 중요합니다: Google Fit은 OAuth Verification을 통해 별도의 앱 확인이 필요한 특수 액세스 범위인 Restricted Scopes를 사용합니다. 개발자는 수집되는 데이터, 사용 방법 및 보관 기간을 설명해야 합니다. Google은 또한 개인정보 보호정책 및 API Services Terms of Service 준수를 요구합니다.

실용적인 기록 예제

데이터를 기록하려면 유형, 장치 및 앱을 지정하여 DataSource를 만듭니다. 그런 다음 타임스탬프와 값으로 DataPoint를 만듭니다. 여러 DataPoints가 DataSet으로 결합되어 HistoryClient.write()에 전달됩니다.

val dataSource = DataSource.Builder()
    .setAppPackageName(activity)
    .setDataType(DataType.TYPE_STEP_COUNT_DELTA)
    .setType(DataSource.TYPE_RAW)
    .build()

val stepCount = DataPoint.builder(dataSource)
    .setTimestamp(now, TimeUnit.MILLISECONDS)
    .setField(Field.FIELD_STEPS, 500)
    .build()

val dataSet = DataSet.builder(dataSource)
    .add(stepCount)
    .build()

historyClient.insertData(dataSet)
    .addOnSuccessListener {
        println("데이터가 저장되었습니다")
    }