setAlarmClockを使った目覚まし時計が不正確

Question

実現したいこと

Androidスマホの目覚まし時計を作る

前提

　kotlin、AndroidStudioで目覚まし時計を作っています。
setAlarmClockを使い、時間になると「StopSnooze」というActivityが立ち上がって音を鳴らすという作りですが、正確な時間に鳴らないので困っています。

発生している問題・エラーメッセージ

　2～9分程度遅れて鳴ることが多くあります。数分後に鳴るようなセットをするとほぼ正確に鳴りますが、８時間後に鳴るなどのセットをすると、遅れるなどの問題が起きることが多いです。
インストールして最初の２，３回はほぼ正確に鳴り、数日後（数回の使用後）に不正確になるように思われます。

お願いしたいこと

　解決方法がわかればもちろん良いですが、それ以外でも、最近setAlarmClockを使ってうまくいった、あるいはうまくいかなかった経験がある方などに、そのことを教えていただけるだけでもありがたいです。というのも、そもそも今のAndroidにおいてsetAlarmClockを使って正確な時間に鳴る目覚まし時計を作ることはできないのではないか？無理なことをしようとしているのではないか？と疑問が湧いているのです。

該当のソースコード

　メインアクティビティでアラームを鳴らす時刻（alarmTime）を取得してからサービスを立ち上げます。スマホがスリープ中にアラーム時刻となった場合にアクティビティの画面が立ち上がり、さらにPINの入力をせずに音を止められすようにするなどのために、Manifestにいくつかのpermissionを記述しています。
以下はサービスとマニフェストに含まれるコードの主要部分です。

kotlin

   class ForAlarmService : Service() {
    　override fun onCreate() {
    　･･･
    　　 override fun onStartCommand(intent: Intent?, flags: Int, startId: Int): Int {
    　　  ･･･
    　　 alarmManager = getSystemService(ALARM_SERVICE) as AlarmManager          
    　　 val intentItsAlarmTime = Intent(this, StopSnooze::class.java) //StopSnoozeは音を鳴らしSTOPのボタン等を表示するアクティビティ
    　　 intentItsAlarmTime.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TASK)
    　　 intentItsAlarmTime.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK)
    　　 val alarmPendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 23, intentItsAlarmTime,
        PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE or PendingIntent.FLAG_CANCEL_CURRENT
        )

    　　 val clockInfo: AlarmManager.AlarmClockInfo = AlarmManager 
              .AlarmClockInfo(alarmTime.atZone(ZoneId.of("Asia/Tokyo"))
       　　 .toInstant().toEpochMilli(),null) //alarmTimeはアラームを鳴らす時刻：LocalDateTime

    　　 alarmManager.setAlarmClock (clockInfo,alarmPendingIntent)
    　}
    
    override fun onDestroy() {
      super.onDestroy()

       val intentItsAlarmTime = Intent(this, StopSnooze::class.java)
       val alarmPendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 23, intentItsAlarmTime,
          PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE or PendingIntent.FLAG_CANCEL_CURRENT
          )

       alarmManager.cancel(alarmPendingIntent)
       alarmPendingIntent.cancel()
     }
 }

xml

<uses-permission android:name="android.permission.FOREGROUND_SERVICE" />
<uses-permission android:name="android.permission.SCHEDULE_EXACT_ALARM" />
<uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACTION_MANAGE_OVERLAY_PERMISSION" />
<uses-permission android:name="android.permission.DISABLE_KEYGUARD" />
<uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK" />
<uses-permission android:name="android.permission.RECEIVE_BOOT_COMPLETED"/>

<application
  ・・・
    <activity
        android:name=".StopSnooze"
        android:exported="false" />
  <service
        android:name=".ForAlarmService"
        android:enabled="true"/>
 </application>

問題に対して試したこと

　以下のことをやってみましたが、状況は変わりませんでした（アプリをインストールしなおすと２～３回は正確に動き、その後再び問題が起きました。）

・PendingIntentのFLAGをあれこれ変えた。
・PendingIntentのリクエストコードを変えた。
・最初はalarmPendingIntentをメンバ変数にしていたが、onCreate と onDestroy のそれぞれで初期化するようにした。
・アプリをアンインストールしてスマホを再起動し、再インストールした。
・コードをテキストベースでコピーペーストして新しいプロジェクトを作った。
・Clean Projectを実施した。
・スマホの設定から、省電力機能の電池の最適化の対象外とした。

　約4分間アラームが鳴るのが遅れた際に、adb shell dumpsys deviceidle を使ってその時のアラームの状態を調べてみました（Pixel5a(5G)を使用）。すると、
deep-idle: -2h12m52s503ms
normal: -20m40s929ms (alarm)
light-idle: -18m40s7ms
light-maint: -12m38s985ms
light-idle: -12m33s911ms
normal: -7m51s496ms (unlocked)
のような表記が出ました。アラームを設定したのはこの時間に合わせると　-12m頃です。すなわち、-20m40sの時点でスマホは起きたにも関わらず、-12mの時点でアラームは鳴らず、-7m51s頃の時点でようやく鳴ったということと思われます。
これはなぜなのでしょうか。コードを工夫することによって改善する可能性はあるのでしょうか。

補足情報

　これらの問題は、実機３台（Pixel5a(5G)：Android12、Xperia8：Android11、京セラ（かんたんスマホ２）で起こりました。時間がかかるためエミュレータでは試していません。

Comments

[hoshi-takanori]

setExactAndAllowWhileIdle とか使うと良いかも？
https://qiita.com/upft_rkoshida/items/8149605f751137b4c21c

[mashro]

早速のコメントありがとうございます。実は、最初はsetExactAndAllowWhileIdleを使っていたのですがうまくいかず、教えていただいた記事を見つけてそこに「例え setExactAndAllowWhileIdle を使ったとしても『15分間に1回までしか発火できない』という制限がある･･･（正確性が必要な場合は）setAlarmClock というメソッドを使えばOK。」などの記述があったので、setAlarmClockを使うようにしたという経緯なのです。

[hoshi-takanori]

なるほど…。この記事によると、setAlarmClock を使う時に AlarmClockInfo に FLAG_WAKE_FROM_IDLE と FLAG_STANDALONE を指定すると良いのかも。
https://medium.com/@igordias/android-scheduling-alarms-with-precise-delivery-time-using-alarmmanager-75c409f3bde0

[mashro]

すみません、少しやってみたのですが、AlarmClockInfo にFLAG_WAKE_FROM_IDLE と FLAG_STANDALONE を指定するやり方がどうしてもわかりません。ご教示いただけると大変ありがたいです。

[hoshi-takanori]

ごめんなさい、英語ちゃんと読めてなかった…。FLAG_WAKE_FROM_IDLE や FLAG_STANDALONE は AlarmManager が内部的に使うフラグで、setAlarmClock はこれらを使ってるってことみたいです。

AlarmManager や Doze モードとかは、Android のバージョンが上がるごとに制限がきつくなってて、よく分からないですね…。

[mashro]

わかりました。そうなんですね。いろいろと調べてくださって、どうもありがとうございます。

[mashro]

　もともと、目覚ましが「関係ない時間に鳴ることがある」と書いていましたが、これは、スマホにある操作をするとalarmTimeに不適切な値が渡されるためとわかり、解決したのでその部分の記述を削除しました。質問に書いてないところにミスがあったということで、申し訳ありません(・・;)。しかし数分遅れるという問題は解決していません。
　もしや、そもそも最近のAndroidではsetAlarmClockで正確な目覚まし時計を作ることはできないのではないか？との疑問も浮かんできたところです。解決策でなくとも、それができた経験やできなかった経験のある方にコメントいただけるとありがたいです。

Answer 1

　だいぶ時間がたってしまいましたが、一応、問題の原因らしいことがわかったので書きます。

　この問題についていろいろやってみる中で、「setOnAlarmClockによってセットした時刻にブロードキャストが発せられるようにして、BroadcastReceiverがこれを受けてアクティビティを立ち上げる」という仕組みのアプリを作ってみました。すると、BroadcastReceiverはほぼ時間どおり（せいぜい数秒遅れ）に反応しているのに、アクティビティが立ち上がるまでに1分以上の時間がかかる場合があることがわかりました。すなわち、setOnAlarmClockの問題ではなくて、Dozeの状態からアクティビティが立ち上がるのに時間がかかるのが原因であろうということです。
アラームを、アクティビティでなくて通知で鳴らすなどすればよいのでしょうが、いろいろな機能を持たせるにはアクティビティのほうがやりやすいと思ってこのような方法にしておりましたが、ちょっと難しいようです。

　この方向で行くならば、残された方法は、「アラーム設定の数分前にアクティビティを立ち上げる設定にしておき、立ち上がったらまずは音を出さないような設定にする。そして、アクティビティ上で毎秒時間を確認して、アラーム時刻と一致したら音を出す」というやり方でしょうか。いつかやってみようと思います。