在Ios建立适合性跟踪应用程序,并结合传感器数据集成

适应性应用软件中的传感器数据事项为何

现代iOS设备包装了一系列能够检测运动、位置甚至心率的传感器。将这些传感器整合到健身跟踪应用中,将原始硬件数据转化为有意义的度量,如步数、距离旅行、热量燃烧和路线图。通过对Core Motion 和Core Location[框架的挖掘,开发者可以创建能感觉智能和反应的应用程序,为用户提供对工作成果的准确反馈。此外,传感器数据可以使活动分类(行走、运行、循环)和运动期间的现场反馈等先进特性成为参与健身应用所必不可少的。

iOS 设备中可用的密钥传感器

在潜入密码之前,重要的是要了解你拥有的传感器是怎样的:

• 加速计[] – 测量加速力,用于步检和方向.
• 陀螺仪[] – 测量旋转,帮助活动分类和秋季探测.
• GPS –提供精确的位置,速度,和路线跟踪.
• Magnetmeater –提供指南针方向,对导航特征有用.
• 气压计 –测量高度变化,用于地板计数和升升增益.
• Heart rate sensors –通过苹果观察或第三方蓝牙设备提供,通过HealthKit或Core蓝牙集成.

每个传感器都需要具体的框架:加速计、陀螺仪和磁强计的核心运动; 全球定位系统和气压计的核心位置; 心率保健设备和其他健康数据。

建立您的发展环境

开始安装Xcode(从Mac App Store获得)并创建新的iOS项目. 选择 App模板,并确保您有一个苹果开发商账户用于在真实设备上测试. 传感器数据通常需要真正的硬件;模拟器的传感器支持有限(例如没有GPS高度,没有真正的加速计噪音).

在您的 Xcode 项目中, 启用 [[FLT: 0]] 签名和amp; 能力 [ 所需的能力 :

• 定位服务 –用于GPS和区域监测.
• 健康 Kit — 如果您计划读/写健康数据的话.
• 背景模式——如果需要音频反馈,请检查“地址更新”和“音频、AirPlay和图片中的照片”。

添加适当的应享权利和Info.plist 密钥。例如,添加和,并附有方便用户的解释。

请求权限为右路

用户越来越有隐私意识。 总是在实际需要该特性时请求权限, 而不是在发射时。 对于位置权限, 请使用 [ [FLT: 0]] CLLocationManager [[[FLT: 1]] :

import CoreLocation

let locationManager = CLLocationManager()
locationManager.delegate = self
locationManager.requestWhenInUseAuthorization()

对于运动数据,请使用 CMmotionManager . 请注意运动数据不需要用户的明确许可(它被认为是设备内部),但您仍应当解释您在隐私政策中需要它的原因。对于健康Kit数据,您必须有一个有效的HKHealthStore并拨打。在Info.plist中提供清晰的字符串以建立信任。

执行传感器数据收集

数据收集是健身软件的核心,下面是运动和定位收集。

带核心运动的加速计和调温器数据

使用 [[FLT: 0]] CMMotionManager [[FLT: 1]] 开始更新。 选择一个平衡精度和电池寿命的更新间隔。 对于步骤计数, 1/ 50 秒( 20 ms) 是很典型的, 但是对于 UI 更新, 1/ 10 秒就足够了 。

import CoreMotion

let motionManager = CMMotionManager()
motionManager.accelerometerUpdateInterval = 0.1
motionManager.startAccelerometerUpdates(to: .main) { (data, error) in
 guard let accelData = data else { return }
 // Use accelData.acceleration.x, .y, .z
}

对于陀螺仪和磁力计,也有类似的方法:和。如果需要设备姿态(相对于重力的旋转),则使用,将加速计、陀螺仪和磁力计数据结合起来。

带有核心位置的全球定位系统和位置数据

设置 [[FLT: 0]] 的 CLLOCationManager [[FLT: 1] 以接收位置更新。 根据活动配置所期望的准确性。 对于户外运行, [[FLT: 8] 是合适的; 对于室内行走, [[FLT: 9]] 省下电池 。

locationManager.delegate = self
locationManager.desiredAccuracy = kCLLocationAccuracyBest
locationManager.distanceFilter = 5 // meters
locationManager.startUpdatingLocation()

执行代表方法 处理新坐标。 使用 [[FLT: 0]] 水平精确度 [ 属性] 过滤低质量读数。 对于路由映射, 将坐标与时间戳一起存储 。

将传感器数据处理成有用的计量

原始传感器数据很吵,处理步骤通常包括过滤、校准和计算。

从加速计数器计数步骤

使用一个关于加速度的峰值检测算法。 一个常见的方法是计算欧洲标准(sqrt(x2+y2+z2)),应用高通过过滤器去除重力,然后检测高于阈值的峰值。 对于生产,考虑使用苹果公司在 CMPedometer[中构建的、无需自行实施检测的阶梯计数和阶梯计数。

if CMPedometer.isStepCountingAvailable() {
 var pedometer = CMPedometer()
 pedometer.startUpdates(from: Date()) { (data, error) in
 if let steps = data?.numberOfSteps {
 // update UI
 }
 }
}

同样,CMP度计可以提供距离、速度和升降/降降降的地板。

活动分类

使用 [[FLT: 0]] CMMotion ActivityManager [[FLT: 1] 自动分类用户的运动状态(行走,运行,循环,固定) 。这减少了对单独检测算法的需求,并提供了高水平上下文 。

let activityManager = CMMotionActivityManager()
activityManager.startActivityUpdates(to: .main) { (activity) in
 if activity?.walking == true {
 // treat as walking
 } else if activity?.running == true {
 // treat as running
 }
}

距离全球定位系统和速度

在 CLLocation 上使用 距离 [FLT: 1] 方法计算连续位置点之间的距离。 距离相和以获得总距离。 速度可以通过 [[FLT: 14] 属性( m/s) 来获取。 过滤出不可能的速度( 如 & gt; 30 m/s 用于人类活动) 。

视觉反馈保持用户的动力。 对于路由图, 请使用 [[FLT: 0]] MKMapView [[FLT: 1] 并绘制连接记录坐标的多线。 对于性能测量, 请使用 [[FLT: 2] 图表 (一个流行的开源库) 或 Apple 的 图表 框架 (iOS 16+ ) 。 显示像平均速度、心率区和高程描述这样的汇总数据 。

import MapKit

let polyline = MKPolyline(coordinates: &coordinates, count: coordinates.count)
mapView.addOverlay(polyline)

对于心率,如果通过HealthKit或蓝牙连接,则使用WKInterfaceGraphic[或SwiftUIChart[视图显示实时图.

处理背景更新

Fitness app在应用程序处于背景时往往需要收集数据。启用 背景模式并选择“定位更新 ” 。 对于持续的背景位置, 请使用 [[FLT: 16] 。 对于显著的改变监测( 频率较低, 电池友好) , 请使用 [[FLT: 17] ] 。

let healthStore = HKHealthStore()
let workout = HKWorkout(activityType: .running, start: startDate, end: endDate, duration: duration, totalEnergyBurned: energy, totalDistance: distance, metadata: nil)
healthStore.save(workout) { (success, error) in
 // handle
}