原有iOS计步器采用系统框架swift语言调用

/// 传感器

///

/// - Parameter callbcak: 步数steps+距离distance

func caculateSensor(callbcak:@escaping(_ steps:Int,_ distance:Float) ->()) {

if CMPedometer.isStepCountingAvailable() && CMPedometer.isDistanceAvailable() {

self.sensor.startUpdates(from: Date(), withHandler: { (pedometerData:CMPedometerData?, error:Error?) in

if pedometerData != nil {

if pedometerData?.numberOfSteps != nil && pedometerData?.distance != nil{

callbcak(pedometerData?.numberOfSteps as! Int,(pedometerData?.distance?.floatValue)!);

}

}

})

}

}

改为三轴传感器的计步器实现

图片.png

开启陀螺仪采集三轴数据

/**

* 开启陀螺仪

*/

-(void)startUpdateAccelerometer{

/* 设置采样的频率，单位是秒 */

NSTimeInterval updateInterval = 1/30.0; // 每秒采样30次 ()

/* 判断是否加速度传感器可用，如果可用则继续 */

if ([self.motionManager isAccelerometerAvailable] == YES) {

/* 给采样频率赋值，单位是秒 */

[self.motionManager setAccelerometerUpdateInterval:updateInterval];

/* 加速度传感器开始采样，每次采样结果在block中处理 */

[self.motionManager startAccelerometerUpdatesToQueue:[NSOperationQueue currentQueue] withHandler:^(CMAccelerometerData *accelerometerData, NSError *error)

{

CGFloat sqrtValue =sqrt(accelerometerData.acceleration.x*accelerometerData.acceleration.x+accelerometerData.acceleration.y*accelerometerData.acceleration.y+accelerometerData.acceleration.z*accelerometerData.acceleration.z); //采集到的三轴加速度矢量长度

[self detectorNewStep:sqrtValue]; //输入算法计算

}];

}

}

计步核心

/*

* 检测步子，并开始计步

* 1.传入sersor中的数据

* 2.如果检测到了波峰，并且符合时间差以及阈值的条件，则判定为1步

* 3.符合时间差条件，波峰波谷差值大于initialValue，则将该差值纳入阈值的计算中

* */

-(void)detectorNewStep:(float) value{

if (gravityOld == 0) {

gravityOld = value;//第一次记录

} else {

//如果是波峰

if ([self detectorPeak:value OldValue:gravityOld]) {

timeOfNow = [self nowTimeInterverl];//当前时间

//是否修改初始阀值(ThreadValue=2)两个波峰的时间差(一步时间)大于0.22s

if (timeOfNow - timeOfLastPeak >= 220

&& (peakOfWave - valleyOfStepMinWave >= initialValue)) {

ThreadValue = [self peak_Valley_thread:(peakOfWave - valleyOfWave)];//调用阀值计算

}

//是否步点 波峰-波谷>=动态阀值ThreadValue

if (timeOfNow - timeOfLastPeak >= 220 && (peakOfWave - valleyOfWave >= ThreadValue)) {

timeOfLastPeak = timeOfNow;;//记录波峰时间

/*

* 更新界面的处理，不涉及到算法

* 一般在通知更新界面之前，增加下面处理，为了处理无效运动：

* 1.连续记录10才开始计步

* 2.例如记录的9步用户停住超过3秒，则前面的记录失效，下次从头开始

* 3.连续记录了9步用户还在运动，之前的数据才有效

*

*/

motion_step ++;//步数

is_motion_step_add = true;//is_motion_step_add 是否步数增加(修改波谷最小值)

self.stepCallback(motion_step);//刷新页面数据

}

}

}

gravityOld = value;

}

波峰检测

/*

* 检测波峰

* 以下四个条件判断为波峰：

* 1.目前点为下降的趋势：isDirectionUp为false

* 2.之前的点为上升的趋势：lastStatus为true

* 3.到波峰为止，持续上升大于等于2次

* 4.波峰值大于20

* 记录波谷值

* 1.观察波形图，可以发现在出现步子的地方，波谷的下一个就是波峰，有比较明显的特征以及差值

* 2.所以要记录每次的波谷值，为了和下次的波峰做对比

* */

-(BOOL) detectorPeak:(float)newValue OldValue:(float)oldValue{

lastStatus = isDirectionUp;

if (newValue >= oldValue) {// 正在上升

isDirectionUp = YES;

continueUpCount++;

} else {// 下降

continueUpFormerCount = continueUpCount;

continueUpCount = 0;

isDirectionUp = NO;

}

// 此时下降，上一个点状态是上升 且 (继续上升的个数 >= 2 或者oldValue > 20)

if (!isDirectionUp && lastStatus

&& (continueUpFormerCount >= 2 || oldValue >= 20)) {// 波峰

peakOfWave = oldValue;

return YES;

} else if (!lastStatus && isDirectionUp) {// 波谷

if (valleyOfWave > oldValue || is_motion_step_add) {//选出波峰到来前的最低波谷值

is_motion_step_add = false;

valleyOfWave = oldValue;

}

return NO;

} else {

return NO;

}

}

阀值的计算

/*

* 阈值的计算

* 1.通过波峰波谷的差值计算阈值

* 2.记录4个值，存入tempValue[]数组中

* 3.在将数组传入函数averageValue中计算阈值

*/

-(float)peak_Valley_thread:(float)value{

float tempThread = ThreadValue;

if (tempValue.count < 4) {

tempValue[tempCount] = @(value);

tempCount++;

} else {

tempThread = [self averageValue:tempValue Num:4];

for (int i = 1; i < 4; i++) {

tempValue[i-1] = tempValue[i];

}

tempValue[3] = @(value);

}

return tempThread;

}

/* 梯度化阈值

* 1.计算数组的均值

* 2.通过均值将阈值梯度化在一个范围里

* */

-(float)averageValue:(NSMutableArray *)value Num:(int)n{

float ave = 0;

for (int i = 0; i < n; i++) {

ave += [value[i] floatValue];

}

ave = ave / 4.0;

if (ave >= 8)

ave = (float) 4.3;

else if (ave >= 7 && ave < 8)

ave = (float) 3.3;

else if (ave >= 4 && ave < 7)

ave = (float) 2.28;

else if (ave >= 3 && ave < 4)

ave = (float) 1.98;

else {

ave = (float) initialValue;//initialValue = 1.1 最低波峰波谷差。

}

return ave;

}