原创：知识探索型文章
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• 一、CMMotionManager

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一、CMMotionManager

• 环境光传感器：感应光照强度
• 距离传感器：感应靠近设备屏幕的物体
• 磁力计传感器：感应周边磁场
• 内部温度传感器：感应设备内部温度（非公开）
• 湿度传感器：感应设备是否进水（非微电子传感器）
• 陀螺仪：感应持握方式
• 加速计：感应设备运动

iOS 中常见传感器如上所示，其中陀螺仪、加速计和磁力计的数据获取均依赖于 CMMotionManager。CMMotionManager 是 Core Motion 库的核心类，负责获取和处理手机的运动信息，它可以获取的数据有:

• 加速度：标识设备在三维空间中的瞬时加速度
• 陀螺仪：标识设备在三个主轴上的瞬时旋转
• 磁场信息：标识设备相对于地球磁场的方位
• 设备运动数据：标识关键的运动相关属性

其中设备运动数据包括设备用户引起的加速度、姿态、旋转速率、相对于校准磁场的方位以及相对于重力的方位等，这些数据均来自于Core Motion的传感器融合算法，从这一个数据接口即可获取以上三种数据，因此使用较为广泛。

CMMotionManager 有 push 和 pull 两种方式获取数据，push 方式实时获取数据，采样频率高，pull 方式仅在需要数据时采集数据，Apple 更加推荐这种方式获取数据。

push 方式将 CMMotionManager 采集频率interval设置好以后，CMMotionManager 会在一个操作队列里从特定的 block 返回实时数据更新，这里以设备运动数据 DeviceMotion 为例。首先要注意尽可能在 app 中只创建一个 CMMotionManager 对象，多个 CMMotionManager 对象会影响从加速计和陀螺仪接受数据的速率。其次，在启动接收设备传感器信息前要检查传感器是否硬件可达，可以用
deviceMotionAvailable 检测硬件是否正常，用 deviceMotionActive检测当前 CMMotionManager 是否正在提供数据更新。暂停更新也很容易，直接调用 stopXXXUpdates 即可。

CMMotionManager *motionManager = [[CMMotionManager alloc] init];
motionManager.deviceMotionUpdateInterval = 1/15.0;
if (motionManager.deviceMotionAvailable) {
    [motionManager startDeviceMotionUpdatesToQueue:[NSOperationQueue currentQueue]
                                       withHandler: ^(CMDeviceMotion *motion, NSError *error){
        double x = motion.gravity.x;
        double y = motion.gravity.y;
        double z = motion.gravity.z;
        NSLog(@"roll:%f, pitch:%f, yew:%f", motion.attitude.roll, motion.attitude.pitch, motion.attitude.yaw);
        NSLog(@"x:%f, y:%f, z:%f", x, y, z);
    }];
}

仍以 DevideMotion 为例，pull方式代码如下。但是这样的方式获取的数据实时性不高，第一次获取可能没有数据，同时要注意不能过于频繁的获取，否则可能引起崩溃。

CMMotionManager *motionManager = [[CMMotionManager alloc] init];
motionManager.deviceMotionUpdateInterval = 1/15.0;
if (motionManager.deviceMotionAvailable) {
    [motionManager startDeviceMotionUpdates];
    double x = motionManager.deviceMotion.gravity.x;
    double y = motionManager.deviceMotion.gravity.y;
    double z = motionManager.deviceMotion.gravity.z;
    NSLog(@"x:%f, y:%f, z:%f", x, y, z);

下面是 CMMotionManager 监听的各类运动信息的简单描述。首先需要明确，iOS 设备的运动传感器使用了如下的坐标系，对于iPhone手机来说，画面上下为y轴，左右为x轴，贯穿屏幕为z轴，向上，向右，手机的前面分别是各轴的正方向。 DeviceMotion 信息具体对应 iOS 中的 CMDeviceMotion类，它包含的数据有：

attitude

attitude 用于标识空间位置的欧拉角（roll、yaw、pitch）和四元数（quaternion）。其中绕 x 轴运动称作 pitch（俯仰），绕 y 轴运动称作 roll（滚转），绕 z 轴运动称作 yaw（偏航）。当设备正面向上、顶部指向正北、水平放置时，pitch、yaw 和 roll 值均为 0，其他变化如下：

• 设备顶部上扬，pitch 由 0 递增 pi/2，顶部下沉，由 0 递减 pi/2
• 设备顶部左偏 180 度范围内，yaw 由 0 递增 pi，右偏递减
• 设备左部上旋，roll 由 0 递增 pi，左部下旋，roll 由 0 递减

rotationRate

rotationRate 标识设备旋转速率，具体变化如下：

• pitch 增加，x > 0，pictch 减少，x < 0
• roll 增加，y > 0，row 减少，y < 0
• yaw 增加，z > 0，yaw 减少，z < 0

gravity

gravity 用于标识重力在设备各个方向的分量，具体值的变化遵循如下规律：重力方向始终指向地球，而在设备的三个方向上有不同分量，最大可达 1.0，最小是 0.0。

userAcceleration

userAcceleration 用于标识设备各个方向上的加速度，注意是加速度值，可以标识当前设备正在当前方向上减速 or 加速。

magneticField & heading

magneticField 用于标识设备周围的磁场范围和精度，heading 用于标识北极方向。但是要注意，这两个值的检测需要指定 ReferenceFrame，它是一个 CMAttitudeReferenceFrame的枚举，有四个值。

距离传感器

距离传感器可以检测有物理在靠近或者远离屏幕，使用如下：

[UIDevice currentDevice].proximityMonitoringEnabled = YES;

[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(proximityStateDidChange:) name:UIDeviceProximityStateDidChangeNotification object:nil];

- (void)proximityStateDidChange:(NSNotification *)note
{
    if ([UIDevice currentDevice].proximityState) {
        NSLog(@"Coming");
    } else {
        NSLog(@"Leaving");
    }
}