在程序中實現定位功能

Core Location是iOS SDK中一個提供設備位置的框架。可以使用三種技術來獲取位置：GPS、蜂窩或WiFi。在這些技術中，GPS最為精准，如果有GPS硬件，Core Location將優先使用它。如果設備沒有GPS硬件(如WiFi iPad)或使用GPS獲取當前位置時失敗，Core Location將退而求其次，選擇使用蜂窩或WiFi。

Core Location的大多數功能是由位置管理器(CLLocationManager)提供的，可以使用位置管理器來指定位置更新的頻率和精度，以及開始和停止接收這些更新。

要使用位置管理器，必須首先將框架Core Location加入到項目中，再導入其接口文件：

#import <CoreLocation/CoreLocation.h>

接下來，需要分配並初始化一個位置管理器實例、指定將接收位置更新的委托並啟動更新：

CLLocationManager *locManager = [[CLLocationManager alloc] init];
locManager.delegate = self;
[locManager startUpdatingLocation];
//[locManager stopUpdatingLocation];

位置管理器委托(CLLocationManagerDelegate)有兩個與位置相關的方法：

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateLocations:(NSArray *)locations
{
    
}

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didFailWithError:(NSError *)error
{
    
}

第一個方法處理定位成功，manager參數表示位置管理器實例；locations為一個數組，是位置變化的集合，它按照時間變化的順序存放。如果想獲得設備的當前位置，只需要訪問數組的最后一個元素即可。集合中每個對象類型是CLLocation，它包含以下屬性：

coordinate — 坐標。一個封裝了經度和緯度的結構體。

altitude — 海拔高度。正數表示在海平面之上，而負數表示在海平面之下。

horizontalAccuracy — 位置的精度(半徑)。位置精度通過一個圓表示，實際位置可能位於這個圓內的任何地方。這個圓是由coordinate(坐標)和horizontalAccuracy(半徑)共同決定的，horizontalAccuracy的值越大，那么定義的圓就越大，因此位置精度就越低。如果horizontalAccuracy的值為負，則表明coordinate的值無效。

verticalAccuracy — 海拔高度的精度。為正值表示海拔高度的誤差為對應的米數；為負表示altitude(海拔高度)的值無效。

speed — 速度。該屬性是通過比較當前位置和前一個位置，並比較它們之間的時間差異和距離計算得到的。鑒於Core Location更新的頻率，speed屬性的值不是非常精確，除非移動速度變化很小。

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateLocations:(NSArray *)locations
{
    CLLocation *curLocation = [locations lastObject];
    
    if(curLocation.horizontalAccuracy > 0)
    {
        NSLog(@"當前位置：%.0f,%.0f +/- %.0f meters",curLocation.coordinate.longitude,
              curLocation.coordinate.latitude,
              curLocation.horizontalAccuracy);
    }
    
    if(curLocation.verticalAccuracy > 0)
    {
        NSLog(@"當前海拔高度：%.0f +/- %.0f meters",curLocation.altitude,curLocation.verticalAccuracy);
    }
}

應用程序開始跟蹤用戶的位置時，將在屏幕上顯示一個是否允許定位的提示框。如果用戶禁用定位服務，iOS不會禁止應用程序運行，但位置管理器將生成錯誤。

第二個方法處理這種定位失敗，該方法的參數指出了失敗的原因。如果用戶禁止應用程序定位，error參數將為kCLErrorDenied；如果Core Location經過努力后無法確認位置，error參數將為kCLErrorLocationUnknown；如果沒有可供獲取位置的源，error參數將為kCLErrorNetwork。

通常，Core Location將在發生錯誤后繼續嘗試確定位置，但如果是用戶禁止定位，它就不會這樣做；在這種情況下，應使用方法stopUpdatingLocation停止位置管理器。

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didFailWithError:(NSError *)error
{
    if(error.code == kCLErrorLocationUnknown)
    {
        NSLog(@"Currently unable to retrieve location.");
    }
    else if(error.code == kCLErrorNetwork)
    {
        NSLog(@"Network used to retrieve location is unavailable.");
    }
    else if(error.code == kCLErrorDenied)
    {
        NSLog(@"Permission to retrieve location is denied.");
        [manager stopUpdatingLocation];
    }
}

可根據實際情況來指定位置精度。例如，對於只需確定用戶在哪個國家的應用程序，沒有必要要求Core Location的精度為10米。要指定精度，可在啟動位置更新前設置位置管理器的desiredAccuracy。有6個表示不同精度的枚舉值：

extern const CLLocationAccuracy kCLLocationAccuracyBestForNavigation;
extern const CLLocationAccuracy kCLLocationAccuracyBest;
extern const CLLocationAccuracy kCLLocationAccuracyNearestTenMeters;
extern const CLLocationAccuracy kCLLocationAccuracyHundredMeters;
extern const CLLocationAccuracy kCLLocationAccuracyKilometer;
extern const CLLocationAccuracy kCLLocationAccuracyThreeKilometers;

對位置管理器啟動更新后，更新將不斷傳遞給位置管理器委托，直到停止更新。您無法直接控制這些更新的頻率，但可使用位置管理器的屬性distanceFilter進行間接控制。在啟動更新前設置屬性distanceFilter，它指定設備(水平或垂直)移動多少米后才將另一個更新發送給委托。下面的代碼使用適合跟蹤長途跋涉者的設置啟動位置管理器：

CLLocationManager *locManager = [[CLLocationManager alloc] init];
locManager.delegate = self;
locManager.desiredAccuracy = kCLLocationAccuracyHundredMeters;
locManager.distanceFilter = 200;
[locManager startUpdatingLocation];

P.s. 定位要求的精度越高、屬性distanceFilter的值越小，應用程序的耗電量就越大。

位置管理器有一個headingAvailable屬性，它指出設備是否裝備了磁性指南針。如果該屬性為YES，就可以使用Core Location來獲取航向(heading)信息。接收航向更新與接收位置更新極其相似，要開始接收航向更新，可指定位置管理器委托，設置屬性headingFilter以指定要以什么樣的頻率(以航向變化的度數度量)接收更新，並對位置管理器調用方法startUpdatingHeading:

位置管理器委托協議定義了用於接收航向更新的方法。該協議有兩個與航向相關的方法：

- (BOOL)locationManagerShouldDisplayHeadingCalibration:(CLLocationManager *)manager
{
    return YES;
}

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateHeading:(CLHeading *)newHeading
{
    
}

第一個方法指定位置管理器是否向用戶顯示校准提示。該提示將自動旋轉設備360°。由於指南針總是自我校准，因此這種提示僅在指南針讀數劇烈波動時才有幫助。當設置為YES后，提示可能會分散用戶的注意力，或影響用戶的當前操作。

第二個方法的參數newHeading是一個CLHeading對象。CLHeading通過一組屬性來提供航向讀數：magneticHeading和trueHeading。這些值的單位為度，類型為CLLocationDirection，即雙精度浮點數。這意味着：

如果航向為0.0，則前進方向為北；

如果航向為90.0，則前進方向為東；

如果航向為180.0，則前進方向為南；

如果航向為270.0，則前進方向為西。

CLHeading對象還包含屬性headingAccuracy(精度)、timestamp(讀數的測量時間)和description(這種描述更適合寫入日志而不是顯示給用戶）。下面演示了利用這個方法處理航向更新：

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateHeading:(CLHeading *)newHeading
{
    if(newHeading.headingAccuracy >=0)
    {
        NSString *headingDesc = [NSString stringWithFormat:@"%.0f degrees (true), %.0f degrees (magnetic)",newHeading.trueHeading,newHeading.magneticHeading];
        
        NSLog(@"%@",headingDesc);
    }
}

trueHeading和magneticHeading分別表示真實航向和磁性航向。如果位置服務被關閉了，GPS和wifi就只能獲取magneticHeading(磁場航向)。只有打開位置服務，才能獲取trueHeading(真實航向)。

下面的代碼演示了，當存在一個確定了經緯度的地點，當前位置離這個地點的距離及正確航向：

#import "ViewController.h"

#define kDestLongitude 113.12 //精度
#define kDestLatitude 22.23 //緯度
#define kRad2Deg 57.2957795 // 180/π
#define kDeg2Rad 0.0174532925 // π/180

@interface ViewController ()
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UILabel *lblMessage;
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imgView;
@property (strong, nonatomic) CLLocationManager *locationManager;
@property (strong, nonatomic) CLLocation *recentLocation;

-(double)headingToLocation:(CLLocationCoordinate2D)desired current:(CLLocationCoordinate2D)current;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];

    self.locationManager = [[CLLocationManager alloc] init];
    self.locationManager.delegate = self;
    self.locationManager.desiredAccuracy = kCLLocationAccuracyThreeKilometers;
    self.locationManager.distanceFilter = 1609; //1英里≈1609米
    [self.locationManager startUpdatingLocation];
    
    if([CLLocationManager headingAvailable])
    {
        self.locationManager.headingFilter = 10; //10°
        [self.locationManager startUpdatingHeading];
    }
}

/*
 * According to Movable Type Scripts
 * http://mathforum.org/library/drmath/view/55417.html
 *
 *  Javascript:
 *
 * var y = Math.sin(dLon) * Math.cos(lat2);
 * var x = Math.cos(lat1)*Math.sin(lat2) -
 * Math.sin(lat1)*Math.cos(lat2)*Math.cos(dLon);
 * var brng = Math.atan2(y, x).toDeg();
 */
-(double)headingToLocation:(CLLocationCoordinate2D)desired current:(CLLocationCoordinate2D)current
{
    double lat1 = current.latitude*kDeg2Rad;
    double lat2 = desired.latitude*kDeg2Rad;
    double lon1 = current.longitude;
    double lon2 = desired.longitude;
    double dlon = (lon2-lon1)*kDeg2Rad;
    
    double y = sin(dlon)*cos(lat2);
    double x = cos(lat1)*sin(lat2) - sin(lat1)*cos(lat2)*cos(dlon);
    
    double heading=atan2(y,x);
    heading=heading*kRad2Deg;
    heading=heading+360.0;
    heading=fmod(heading,360.0);
    return heading;
}

//處理航向 
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateHeading:(CLHeading *)newHeading
{
    if(self.recentLocation!=nil && newHeading.headingAccuracy>=0)
    {
        CLLocation *destLocation = [[CLLocation alloc] initWithLatitude:kDestLatitude longitude:kDestLongitude];
        
        double course = [self headingToLocation:destLocation.coordinate current:self.recentLocation.coordinate];
        
        double delta = newHeading.trueHeading - course;
        
        if (abs(delta) <= 10)
        {
            self.imgView.image = [UIImage imageNamed:@"up_arrow.png"];
        }
        else
        {
            if (delta > 180)
            {
                self.imgView.image = [UIImage imageNamed:@"right_arrow.png"];
            }
            else if (delta > 0)
            {
                self.imgView.image = [UIImage imageNamed:@"left_arrow.png"];
            }
            else if (delta > -180)
            {
                self.imgView.image = [UIImage imageNamed:@"right_arrow.png"];
            }
            else
            {
                self.imgView.image = [UIImage imageNamed:@"left_arrow.png"];
            }
        }
        self.imgView.hidden = NO;
    }
    else
    {
        self.imgView.hidden = YES;
    }
}

//處理定位成功
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateLocations:(NSArray *)locations
{
    CLLocation *curLocation = [locations lastObject];
    
    if(curLocation.horizontalAccuracy >= 0)
    {
        self.recentLocation = curLocation;
        
        CLLocation *destLocation = [[CLLocation alloc] initWithLatitude:kDestLatitude longitude:kDestLongitude];
        
        CLLocationDistance distance = [destLocation distanceFromLocation:curLocation];
        
        if(distance<500)
        {
            [self.locationManager stopUpdatingLocation];
            [self.locationManager stopUpdatingHeading];
            self.lblMessage.text = @"您已經到達目的地!";
        }
        else
        {
            self.lblMessage.text = [NSString stringWithFormat:@"距離目的地還有%f米",distance];
        }
    }
}

//處理定位失敗
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didFailWithError:(NSError *)error
{
    if(error.code == kCLErrorLocationUnknown)
    {
        NSLog(@"Currently unable to retrieve location.");
    }
    else if(error.code == kCLErrorNetwork)
    {
        NSLog(@"Network used to retrieve location is unavailable.");
    }
    else if(error.code == kCLErrorDenied)
    {
        NSLog(@"Permission to retrieve location is denied.");
        [self.locationManager stopUpdatingLocation];
        self.locationManager = nil;
    }
}


- (void)didReceiveMemoryWarning
{
    [super didReceiveMemoryWarning];
    // Dispose of any resources that can be recreated.
}

@end