一、概念

加速計(jì)：通過(guò)感知特定方向的慣性力總量，測(cè)量x,y,z軸三個(gè)方向的加速度。

陀螺儀：測(cè)量繞x、y、z三個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)的值。特性：如果保持手機(jī)平放的同時(shí)旋轉(zhuǎn)它，加速計(jì)的值不會(huì)改變，此時(shí)它將是繞z軸的旋轉(zhuǎn)值發(fā)生改變。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)設(shè)備將生成負(fù)值，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)生成正值。

二、CoreMotion框架

加速計(jì)和陀螺儀是通過(guò)Core Motion框架訪問(wèn)的。此框架提供了CMMotionManager等類(lèi)，該類(lèi)提供的所有數(shù)據(jù)都用來(lái)描述用戶如何移動(dòng)設(shè)備。

Core Motion獲取數(shù)據(jù)的兩種方式:

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?push?: 實(shí)時(shí)采集所有數(shù)據(jù),采集頻率高;

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?pull?: 在有需要的時(shí)候,才去采集數(shù)據(jù);

加速計(jì)：

? ? push: ??- (void)startAccelerometerUpdatesToQueue:(NSOperationQueue *)queue withHandler:(CMAccelerometerHandler)handler;

? ? pull: ? ? - (void)startAccelerometerUpdates;

?判斷加速計(jì)是否可用：

@property(readonly, nonatomic, getter=isAccelerometerAvailable) BOOL accelerometerAvailable;

設(shè)置加速計(jì)采樣的時(shí)間間隔：

@property(assign, nonatomic) NSTimeInterval accelerometerUpdateInterval;

陀螺儀：

? ? ?push: ?? - (void)startGyroUpdatesToQueue:(NSOperationQueue *)queue withHandler:(CMGyroHandler)handler;

? ? ?pull: ? ? ? - (void)startGyroUpdates;

判斷陀螺儀是否可用：

@property(readonly, nonatomic, getter=isGyroAvailable) BOOL gyroAvailable;

設(shè)置陀螺儀采樣的時(shí)間間隔：

@property(assign, nonatomic) NSTimeInterval gyroUpdateInterval;

磁力：

? ? ?push: ?? - (void)startMagnetometerUpdatesToQueue:(NSOperationQueue *)queue withHandler:(CMMagnetometerHandler)handler;

? ? ?pull: ? ? ? - (void)startMagnetometerUpdates;

判斷磁力是否可用：

@property(readonly, nonatomic, getter=isGyroAvailable) BOOL gyroAvailable;

設(shè)置磁力采樣的時(shí)間間隔：

@property(assign, nonatomic) NSTimeInterval magnetometerUpdateInterval

示例代碼：

檢測(cè)搖動(dòng)

方式一：在正常使用中，3個(gè)軸上的注冊(cè)值高達(dá)1.3g，但獲取比該值更大的值通常需要特意施加力量。加速計(jì)不太可能注冊(cè)比2.3g更大的值，所以不需要設(shè)置比該值更大的值。要檢測(cè)搖動(dòng)，我們可以通過(guò)檢查比1.5大的絕對(duì)值來(lái)檢測(cè)細(xì)微搖動(dòng)，通過(guò)檢查比2.0更大的值來(lái)檢測(cè)強(qiáng)烈的搖動(dòng)。

檢測(cè)任何軸上的力大于2.0g的任何運(yùn)動(dòng)：

檢測(cè)任何軸上的力大于2.0g的任何運(yùn)動(dòng)

我們可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的搖動(dòng)檢測(cè)，要求用戶來(lái)回?fù)u動(dòng)一定次數(shù)以注冊(cè)為搖動(dòng)：

一定次數(shù)以注冊(cè)為搖動(dòng)

方式二：

?還有一種檢測(cè)搖動(dòng)的方法，這種方法被結(jié)合到了響應(yīng)者鏈中。iOS提供了3個(gè)類(lèi)似的響應(yīng)程序方法來(lái)檢測(cè)動(dòng)作：

動(dòng)作開(kāi)始時(shí)：- (void)motionBegan:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event;

動(dòng)作結(jié)束時(shí)：- (void)motionEnded:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event;

動(dòng)作取消時(shí)：- (void)motionCancelled:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event;（搖動(dòng)期間電話振鈴或其他干擾動(dòng)作）

三、感知設(shè)備移動(dòng)

除了獲取加速度數(shù)據(jù)、陀螺儀數(shù)據(jù)和磁場(chǎng)數(shù)據(jù)之外，CMMotionManager還可以用于感知設(shè)備移動(dòng)數(shù)據(jù)。與前獲取加速度數(shù)據(jù)、陀螺儀數(shù)據(jù)、磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的方式完全相同，程序可通過(guò)如下兩種方式來(lái)感知設(shè)備的移動(dòng)數(shù)據(jù)。

使用基于代碼的方式獲取設(shè)備移動(dòng)數(shù)據(jù)；

使用哪個(gè)周期性主動(dòng)請(qǐng)求的方式獲取設(shè)備移動(dòng)數(shù)據(jù)；

獲取設(shè)備移動(dòng)數(shù)據(jù)時(shí)，CMMotionManager將會(huì)返回一個(gè)CMDeviceMotion對(duì)象，該對(duì)象包含如下屬性：

attitude：該屬性返回設(shè)備的方位信息。該屬性的分那會(huì)至是一個(gè)CMAttitude類(lèi)型的對(duì)象，該對(duì)象包含roll、pitch、yaw3個(gè)歐拉角的值，通過(guò)這3個(gè)值即可獲取該設(shè)備的空間方位；

rotationRate：該屬性返回原始的陀螺儀信息，該屬性值為CMRotationRate結(jié)構(gòu)體變量，該屬性值基本等同于前面介紹的陀螺儀數(shù)據(jù)；

gravity：該屬性返回地球重力對(duì)該設(shè)備在X、Y、Z軸上施加的重力加速度；

userAcceleration：該屬性返回用戶外力對(duì)該設(shè)備在X、Y、Z軸上施加的重力加速度；

magneticField：該屬性返回校準(zhǔn)后的磁場(chǎng)信息。該屬性值是一個(gè)CMCalibratedMagneticField結(jié)構(gòu)體變量。CMCalibratedMagneticField類(lèi)型的變量包括field和accuracy兩個(gè)字段，其中field代表X、Y、Z、軸上的磁場(chǎng)強(qiáng)度，accuracy則代表磁場(chǎng)強(qiáng)度的精度；

四、iOS 7新增的計(jì)步器

iOS 7新增的CMStepCounter作為計(jì)步器，該計(jì)步器可以獲取用戶攜帶該設(shè)備行走的步數(shù)，iOS設(shè)備通過(guò)內(nèi)置硬件來(lái)手機(jī)并存儲(chǔ)用戶行走的步數(shù)。程序通過(guò)該類(lèi)即可獲取用戶當(dāng)前行走的步數(shù)，也可查詢(xún)用戶行走的歷史活動(dòng)數(shù)據(jù)。

注意：iOS 8用 CMPedometer代替。

iOS 8新增的CMPedometer代替iOS 7的CMStepCounter作為計(jì)步器，該計(jì)步器可以獲取用戶攜帶該設(shè)備行走的步數(shù)。該類(lèi)包含如下幾個(gè)方法：

該方法跟CMStepCounter一樣，判斷計(jì)步服務(wù)是否可用:

+ (BOOL)isStepCountingAvailable;

判斷計(jì)算距離是否可用:

+ (BOOL)isDistanceAvailable;

判斷計(jì)算層樓測(cè)量是否可用:

+ (BOOL)isFloorCountingAvailable;

該方法進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，第一個(gè)參數(shù)是指進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量的開(kāi)始時(shí)間；第二個(gè)參數(shù)是block ^(CMPedometerData *pedometerData, NSError *error)；其中pedometerData為測(cè)量數(shù)據(jù)，error為測(cè)量錯(cuò)誤信息:

-(void)startPedometerUpdatesFromDate:(NSDate*)start withHandler:(CMPedometerHandler)handler;

停止計(jì)步服務(wù):

-(void)stopPedometerUpdates;

第一個(gè)參數(shù)為開(kāi)始時(shí)間；第二個(gè)參數(shù)為結(jié)束時(shí)間；第三個(gè)參數(shù)為block^(CMPedometerData *pedometerData, NSError *error)；其中pedometerData為測(cè)量數(shù)據(jù)，error為測(cè)量錯(cuò)誤信息。

-(void)queryPedometerDataFromDate:(NSDate*)start toDate:(NSDate*)end withHandler:(CMPedometerHandler)handler;

測(cè)量數(shù)據(jù)：CMPedometerData屬性如下：

統(tǒng)計(jì)開(kāi)始時(shí)間：@property(readonly,nonatomic)NSDate*startDate;

統(tǒng)計(jì)結(jié)束時(shí)間：@property(readonly,nonatomic)NSDate*endDate;

步數(shù)：@property(readonly,nonatomic)NSNumber*numberOfSteps;

推算距離：@property(readonly,nonatomic)NSNumber*distance;

上升的樓層數(shù)：@property(readonly,nonatomic)NSNumber*floorsAscended;

下降的樓層數(shù)：@property(readonly,nonatomic)NSNumber*floorsDescended;

示例代碼：

五、iOS 7新增的CMMotionActivityManager

iOS新增了CMMotionActivityManager來(lái)收集、存儲(chǔ)用戶的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)——此處的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)用于反映用戶當(dāng)前處于步行、跑步、駕駛車(chē)輛或處于靜止?fàn)顟B(tài)。對(duì)于導(dǎo)航應(yīng)用而言，可通過(guò)該類(lèi)獲取用于當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的改變，并根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型提供更精確的導(dǎo)航。

通過(guò)CMMotionActivityManager類(lèi)，應(yīng)用程序即可獲取用戶當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，也可查詢(xún)用戶在過(guò)去某個(gè)時(shí)間段的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。

CMMotionActivityManager提供了isActivityAvailable類(lèi)方法來(lái)判斷獲取運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)是否可用，在傳統(tǒng)的iPhone、iPad設(shè)備上，CMMotionActivityManager暫時(shí)不可用。

使用CMMotionAcvitityManager獲取實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)可通過(guò)如下方法：

-(void)startActivityUpdatesToQueue:(NSOperationQueue*)queue withHandler:(CMMotionActivityHandler)handler;

該方法的第一個(gè)參數(shù)需要傳一個(gè)NSOperationQueue對(duì)象；第二個(gè)參數(shù)是一個(gè)形如^(CMMotionActivity *activity){}的代碼塊，該代碼塊中的CMMotionActivityManager參數(shù)代表用戶當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；

該方法用于停止獲取運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)：

-(void)stopActivityUpdates;

該方法用于查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)，前面兩個(gè)從哪回溯用于指定獲取那個(gè)時(shí)間段的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)：

-(void)queryActivityStartingFromDate:(NSDate*)start toDate:(NSDate*)end toQueue:(NSOperationQueue*)queue withHandler:(CMMotionActivityQueryHandler)handler;

通過(guò)CMMotionActivityManager獲取運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)時(shí)，程序?qū)?huì)得到一個(gè)CMMotionActivity對(duì)象，該對(duì)象包含如下屬性:

該屬性返回用戶是否處于靜止?fàn)顟B(tài)：@property(readonly,nonatomic)BOOLstationary;

該屬性返回用戶是否正在步行：@property(readonly,nonatomic)BOOLwalking;

該屬性返回用戶是否正在跑步：@property(readonly,nonatomic)BOOLrunning;

該屬性返回用戶是否正在駕車(chē)：@property(readonly,nonatomic)BOOLautomotive;

該屬性返回用戶是否處于未知運(yùn)動(dòng)中：@property(readonly,nonatomic)BOOLunknown;

獲取該運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始時(shí)間：@property(readonly,nonatomic)NSDate*startDate;

獲取該運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始時(shí)間：@property(readonly,nonatomic) CMMotionActivityConfidence confidence;

示例代碼：

總結(jié)：

掌握CoreMotion框架中的CMMotionManager、CMDeviceMotion，通過(guò)CMMotionManager能以代碼塊或主動(dòng)請(qǐng)求的方式獲取設(shè)備的加速度數(shù)據(jù)、陀螺儀數(shù)據(jù)以及磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，通過(guò)CMDeviceMotion則可以感知設(shè)備移動(dòng)信息。除此之外，本章還介紹了iOS 7新增的CMStepCounter和CMMotionActivityManager，其中CMStepCounter用于獲取攜帶該設(shè)備的用戶跑步的步數(shù)，而CMMotionActivityManager則用于感知設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。