Интерфейсът със сензорен екран е устройство с интегриран дисплей и функции за въвеждане. Той показва графичен потребителски интерфейс (GUI) през екрана и потребителят извършва операции с докосване директно на екрана с пръст или стилус. Theинтерфейс със сензорен екране в състояние да открие позицията на докосване на потребителя и да я преобразува в съответен входен сигнал, за да позволи взаимодействие с интерфейса.
Ключов компонент сред таблетните компютри е сензорното въвеждане. Това позволява на потребителя да навигира лесно и да въвежда с виртуална клавиатура на екрана. Първият таблет, който направи това, беше GRiDPad от GRiD Systems Corporation; таблетът включваше както стилус, подобен на химикалка инструмент за подпомагане на прецизността в устройство със сензорен екран, така и екранна клавиатура.
1. Широка гама от приложения за технологията на сензорния екран
Технологията на сензорния екран се използва широко в следните области поради своите интуитивни, удобни и ефективни функции:
1. Електронни устройства
Смартфони: Почти всички съвременни смартфони използват технология със сензорен екран, която позволява на потребителите да набират номера, да изпращат съобщения, да сърфират в интернет и т.н. с операции с пръст.Таблетни компютри: като iPad и Surface, потребителите могат да използват сензорни операции за четене, рисуване, офис работа и т.н.
2. Образование
Бели дъски: В класните стаи белите дъски заменят традиционните черни дъски, позволявайки на учители и ученици да пишат, рисуват и показват мултимедийно съдържание на екрана.Интерактивни учебни устройства: като таблетни компютри и учебни терминали със сензорен екран, които подобряват учебния интерес и интерактивността на учениците.
3. Медицински
Медицинско оборудване: сензорните екрани се използват за различно медицинско оборудване, като ултразвукови машини и електрокардиографи, което опростява процеса на работа за здравните специалисти.
Електронни медицински досиета: Лекарите могат бързо да осъществяват достъп и да записват информация за пациента чрез сензорни екрани, подобрявайки ефективността на работа.
4. Промишлени и търговски
Вендинг машини и терминали за самообслужване: Потребителите работят чрез сензорния екран, като закупуване на билети и плащане на сметки.
Индустриален контрол: Във фабриките сензорните екрани се използват за наблюдение и контрол на производствените процеси, увеличавайки автоматизацията.
5. Търговия на дребно и услуги
Терминал за търсене на информация: В търговски центрове, летища и други обществени места терминалите със сензорен екран предоставят услуги за търсене на информация, за да улеснят потребителите да получат необходимата информация.
POS система: В индустрията за търговия на дребно POS системата със сензорен екран опростява касиера и процеса на управление.
2. История на технологията със сензорен екран
1965-1967: EA Johnson разработва капацитивен сензорен екран.
1971: Сам Хърст изобретява "сензора за докосване" и основава Elographics.
1974: Elographics представя първия истински сензорен панел.
1977: Elographics и Siemens си сътрудничат за разработването на първия сензорен интерфейс за извито стъкло.
1983: Hewlett-Packard представя домашния компютър HP-150 с инфрачервена сензорна технология.
1990-те години: Сензорната технология се използва в мобилни телефони и PDA устройства.
2002: Microsoft представя таблетна версия на Windows XP.
2007: Apple представя iPhone, който се превръща в индустриален стандарт за смартфони.
3. Какво е сензорен екран?
Сензорният екран е електронен дисплей, който също е устройство за въвеждане. Позволява на потребителя да взаимодейства с компютър, таблет, смартфон или друго сензорно устройство чрез жестове и движения на пръстите. Сензорните екрани са чувствителни на натиск и могат да се управляват с пръст или стилус. Тази технология елиминира необходимостта потребителите да използват традиционни клавиатури и мишки, като по този начин прави използването на устройството по-интуитивно и удобно.
4.Предимства на технологията със сензорен екран
1. Подходящ за всички възрасти и увреждания
Технологията на сензорния екран е удобна за всички възрасти. Тъй като е лесен и интуитивен за използване, повечето хора могат да го управляват, като просто докоснат екрана. За хората с увреждания, особено тези със зрителни или двигателни увреждания, технологията на сензорния екран предлага по-голяма лекота на използване. Интерфейсът на сензорния екран може да се използва с гласови указания и функции за мащабиране, което улеснява работата на хората с увреждания.
2. Заема по-малко място и елиминира обемистостта на бутоните
Устройствата със сензорен екран обикновено са плоски и заемат по-малко физическо пространство от традиционните устройства с голям брой бутони. В допълнение, сензорният екран замества физическите бутони, намалявайки сложността и обемността на устройството, правейки го по-лек и по-естетичен.
3. Лесен за почистване
Устройствата със сензорен екран имат гладка плоска повърхност, която се почиства лесно. В сравнение с традиционните клавиатури и мишки, тези устройства имат по-малко пукнатини и жлебове, което ги прави по-малко вероятно да натрупват прах и мръсотия. Просто избършете внимателно повърхността на екрана с мека кърпа, за да поддържате устройството чисто.
4. Издръжлив
Устройствата със сензорен екран обикновено са проектирани да бъдат здрави и да имат високо ниво на издръжливост. В сравнение с традиционните клавиатури и мишки, сензорните екрани нямат толкова много движещи се части и следователно са по-малко податливи на физически повреди. Много сензорни екрани също са водоустойчиви, прахоустойчиви и устойчиви на надраскване, което допълнително увеличава тяхната издръжливост.
5. Премахване на клавиатурите и мишките
Устройствата със сензорен екран могат напълно да заменят клавиатурата и мишката, което улеснява работата с тях. Потребителите трябва само да използват пръстите си директно върху екрана за щракване, плъзгане и операции за въвеждане, без да са необходими други външни устройства за въвеждане. Този интегриран дизайн прави устройството по-преносимо и намалява броя на досадните стъпки при използване.
6. Подобрена достъпност
Технологията на сензорния екран значително подобрява достъпността на устройството. За тези, които не са запознати с работата на компютъра или не са добри в използването на клавиатурата и мишката, сензорният екран осигурява по-директен и естествен начин за взаимодействие. Потребителите могат просто да кликват върху икони или опции директно на екрана, за да завършат операцията, без да се налага да овладяват сложни стъпки.
7. Спестяване на време
Използването на устройство със сензорен екран може значително да спести време. Потребителите вече не трябва да преминават през множество стъпки и сложни операции, за да изпълнят задачите. Докосването директно върху опциите или иконите на екрана за бърз достъп и извършване на необходимите функции значително подобрява производителността и скоростта на работа.
8. Осигуряване на взаимодействие, базирано на реалността
Технологията на сензорния екран осигурява по-естествено и интуитивно взаимодействие, при което потребителят може директно да взаимодейства със съдържанието на екрана. Това базирано на реалността взаимодействие прави потребителското изживяване по-богато и по-реалистично. Например, в приложение за рисуване, потребителят може да рисува директно върху екрана с пръст или стилус, също толкова реално, колкото и рисуването на хартия.
5. Видове сензорни екрани
1. Капацитивен сензорен панел
Капацитивният сензорен екран е панел на дисплея, покрит с материал, който съхранява електрически заряд. Когато пръст докосне екрана, зарядът се привлича в точката на контакт, което води до промяна в заряда близо до мястото на докосване. Веригата в ъгъла на панела измерва тези промени и изпраща информацията към контролера за обработка. Тъй като капацитивните сензорни панели могат да се докоснат само с пръст, те се отличават със защита срещу външни фактори като прах и вода и имат висока прозрачност и яснота.
2. Инфрачервен сензорен екран
Инфрачервените сензорни екрани работят с матрица от инфрачервени светлинни лъчи, които се излъчват от светодиоди (LED) и се приемат от фототранзистори. Когато пръст или инструмент докосне екрана, той блокира някои от инфрачервените лъчи, като по този начин определя мястото на докосване. Инфрачервените сензорни екрани не изискват покритие и могат да постигнат висока пропускливост на светлина, както и възможност за използване на пръст или друг инструмент за докосване за различни приложения.
3. Резистивен сензорен панел
Панелът на резистивния сензорен екран е покрит с тънък метален проводим резистивен слой, когато екранът бъде докоснат, токът ще се промени, тази промяна се записва като събитие на докосване и се предава на обработката на контролера. Резистивните сензорни екрани са сравнително евтини, но яснотата им обикновено е само около 75% и са податливи на повреда от остри предмети. Резистивните сензорни екрани обаче не се влияят от външни фактори като прах или вода и са подходящи за тежки среди.
4. Сензорни екрани с повърхностни акустични вълни
Сензорните панели с повърхностни акустични вълни използват ултразвукови вълни, предавани през панела на екрана. Когато панелът бъде докоснат, част от ултразвуковите вълни се абсорбират, което записва местоположението на докосването и изпраща тази информация към контролера за обработка. Сензорните екрани с повърхностни акустични вълни са една от най-модерните налични технологии за сензорни екрани, но те са податливи на прах, вода и други външни фактори, така че изискват специално внимание по отношение на почистване и поддръжка.
6. Какви материали могат да се използват за сензорния екран?
Сензорните екрани могат да бъдат направени от различни материали, които обикновено имат добра проводимост, прозрачност и издръжливост. По-долу са дадени няколко често срещани материала за сензорен екран:
1. Стъкло
Стъклото е един от най-често използваните материали за сензорни екрани, особено капацитивни сензорни екрани и сензорни екрани с повърхностни акустични вълни. Стъклото има отлична прозрачност и твърдост, осигуряващи ясен дисплей и добра устойчивост на износване. Химически подсилено или термично обработено стъкло, като Gorilla Glass на Corning, също предлага висока устойчивост на удар.
2. Полиетилен терефталат (PET)
PET е прозрачен пластмасов филм, който обикновено се използва в резистивни сензорни екрани и някои капацитивни сензорни екрани. Той има добра проводимост и гъвкавост и е подходящ за изработване на сензорни екрани, които трябва да бъдат огънати или сгънати. PET фолиото обикновено е покрито с проводими материали, като индиев калаен оксид (ITO), за да се подобрят проводимите му свойства.
3. Индиев калаен оксид (ITO)
ITO е прозрачен проводим оксид, който се използва широко като електроден материал за различни сензорни екрани. Той има отлична електрическа проводимост и пропускливост на светлина, което позволява високочувствителни операции на допир. ITO електродите обикновено се покриват върху стъклени или пластмасови субстрати чрез разпръскване или други техники за покритие.
4. Поликарбонат (PC)
Поликарбонатът е прозрачен, издръжлив пластмасов материал, понякога използван като субстрат за сензорни екрани. Той е по-лек и по-малко крехък от стъклото, което го прави подходящ за сценарии на приложение, които изискват леко тегло и устойчивост на удар. Въпреки това, поликарбонатът не е толкова твърд или устойчив на надраскване като стъклото, така че често се изискват повърхностни покрития, за да се подобри неговата издръжливост.
5. Графен
Графенът е нов 2D материал с отлична проводимост и прозрачност. Въпреки че графеновата сензорна технология все още е в етап на разработка, се очаква тя да бъде ключов материал за бъдещи високопроизводителни сензорни екрани. Графенът има отлична гъвкавост и здравина, което го прави подходящ за огъващи се и сгъваеми устройства със сензорен екран.
6. Метална мрежа
Сензорните екрани с метална мрежа използват много фини метални жици (обикновено медни или сребърни), вплетени в решетъчна структура, заменяйки традиционния прозрачен проводим филм. Сензорните панели с метална мрежа имат висока проводимост и пропускливост на светлина и са особено подходящи за сензорни панели с голям размер и дисплеи с ултрависока разделителна способност.
7. Какви са устройствата със сензорен екран?
Устройствата със сензорен екран са електронни устройства, които използват технология за сензорен екран за взаимодействие човек-компютър и се използват широко в различни области. Следват някои често срещани устройства със сензорен екран и техните приложения:
1. Смартфон
Смартфоните са едни от най-разпространените устройства със сензорен екран. Почти всички съвременни смартфони са оборудвани с капацитивен сензорен екран, който позволява на потребителите да работят с устройството чрез плъзгане с пръст, докосване, мащабиране и други жестове. Технологията на сензорния екран на смартфоните не само подобрява потребителското изживяване, но също така предоставя богати методи за взаимодействие за разработване на приложения.
2. Таблетен компютър
Таблетните компютри също са широко използвани устройства със сензорен екран, обикновено с голям екран, подходящи за сърфиране в интернет, гледане на видеоклипове, рисуване и други мултимедийни операции. Подобно на смартфоните, таблетите обикновено използват капацитивен сензорен екран, но някои устройства също използват резистивен или друг тип сензорен екран.
3. Терминали за самообслужване
Терминалите за самообслужване (напр. банкомати, машини за самообслужване, машини за билети на самообслужване и т.н.) използват технология със сензорен екран, за да осигурят удобно самообслужване. Тези устройства обикновено се инсталират на обществени места, позволявайки на потребителите да извършват различни операции чрез сензорния екран, като запитване за информация, работа с бизнес, закупуване на стоки и др.
4. Информационно-развлекателна система в автомобила
Вградените в автомобила информационно-развлекателни системи на съвременните автомобили обикновено са оборудвани със сензорни екрани, които осигуряват навигация, възпроизвеждане на музика, телефонна комуникация, настройки на автомобила и други функции. Сензорният интерфейс опростява работата на водача и улеснява достъпа и управлението на различни функции.
5. Интелигентни домашни устройства
Много интелигентни домашни устройства (напр. интелигентни високоговорители, интелигентни термостати, интелигентни хладилници и др.) също са оборудвани със сензорни екрани. Потребителите могат да управляват тези устройства директно чрез сензорния интерфейс за домашна автоматизация и дистанционно управление.
6. Индустриални контролни устройства
В индустриалната сфера устройствата със сензорен екран се използват за наблюдение и контрол на производствените процеси. Индустриалните сензорни екрани обикновено са издръжливи, водоустойчиви и прахоустойчиви и могат да работят правилно в тежки условия. Тези устройства се използват широко във фабричната автоматизация, интелигентното производство, управлението на енергията и други области.
7. Медицинско оборудване
Приложението на сензорната технология в медицинската апаратура също става все по-разпространено. Например ултразвуковите диагностични инструменти, електронните системи за медицински досиета и хирургическите помощни устройства са оборудвани с интерфейси на сензорен екран, за да улеснят работата и записа от медицинския персонал.
8. Игрово оборудване
Прилагането на технологията на сензорния екран в устройствата за игри значително обогатява игровото изживяване. Мобилните игри на смарт телефони и таблетни компютри, устройствата за игри "всичко в едно" със сензорен екран и т.н., всички използват технология за сензорен екран, за да осигурят интуитивна работа и интерактивно изживяване.
8. Мултитъч жестове
Жестът с множество докосвания е интерактивен начин за използване на множество пръсти за работа върху сензорен екран, който може да постигне повече функции и по-сложни операции от едно докосване. Следват някои често срещани жестове с много докосване и техните приложения:
1. Плъзнете
Метод на работа: Натиснете и задръжте обект на екрана с един пръст и след това преместете пръста.
Сценарии на приложение: преместване на икони, плъзгане на файлове, регулиране на позицията на плъзгача и т.н.
2. Мащабиране (Pinch-to-Zoom)
Начин на работа: докоснете екрана с два пръста едновременно, след това отделете пръстите (увеличете) или ги затворете (намалете).
Сценарий на приложение: Увеличаване или намаляване на мащаба в приложението за разглеждане на снимки, увеличаване или намаляване на мащаба в приложението за карта и т.н.
3. Завъртете
Как да използвате: Докоснете екрана с два пръста, след което завъртете пръстите си.
Сценарии: Завъртете снимка или обект, като например регулиране на ъгъла на снимка в софтуер за редактиране на снимки.
4. Докоснете
Как да използвате: Използвайте един пръст, за да докоснете екрана веднъж бързо.
Сценарии: отворете приложение, изберете елемент, потвърдете операция и т.н.
5. Докоснете два пъти
Метод на работа: Използвайте един пръст, за да докоснете бързо екрана два пъти.
Сценарии: увеличаване или намаляване на уеб страницата или картината, избор на текст и др.
6. Продължително натискане
Как се използва: Натиснете и задръжте екрана с един пръст за определен период от време.
Сценарий на приложение: Извикайте контекстното меню, започнете режим на плъзгане, изберете множество елементи и т.н.
7. Плъзнете (Плъзнете)
Как се използва: Използвайте един пръст, за да плъзнете бързо по екрана.
Сценарии: обръщане на страници, превключване на картини, отваряне на лентата за известия или настройки за бърз достъп и т.н.
8. Плъзгане с три пръста (Плъзгане с три пръста)
Как се използва: Използвайте три пръста, за да плъзнете по екрана едновременно.
Сценарий на приложение: В някои приложения може да се използва за превключване на задачи, коригиране на оформлението на страницата.
9. Стискане с четири пръста (щипване с четири пръста)
Метод на работа: Стиснете екрана с четири пръста.
Сценарий на приложение: В някои операционни системи може да се използва за връщане към началния екран или извикване на диспечера на задачите.
9. Какво има на сензорния екран?
1. Стъклен панел
Функция: Стъкленият панел е външният слой на сензорния екран и служи за защита на вътрешните компоненти, като същевременно осигурява гладка сензорна повърхност.
2. Сензор за докосване
Тип:
Капацитивен сензор: Използва промени в електрическото поле за откриване на допир.
Резистивни сензори: работят чрез откриване на промени в налягането между два слоя проводящ материал.
Инфрачервен сензор: Използва инфрачервен лъч за откриване на допирни точки.
Акустичен сензор: Използва разпространението на звукови вълни по повърхността на екрана, за да открие докосване.
Функция: Сензорът за докосване е отговорен за откриването на операциите с докосване на потребителя и преобразуването на тези операции в електрически сигнали.
3. Контролер
Функция: Контролерът е микропроцесор, който обработва сигнали от сензора за докосване. Той преобразува тези сигнали в команди, които устройството може да разбере и след това ги предава на операционната система.
4. Дисплей
Тип:
Дисплей с течни кристали (LCD): показва изображения и текст чрез контролиране на пикселите с течни кристали.
Дисплей с органичен светоизлъчващ диод (OLED): Показва изображения чрез излъчване на светлина от органични материали с по-висок контраст и по-ниска консумация на енергия.
Функция: Дисплеят отговаря за показването на потребителския интерфейс и съдържанието и е основната част от визуалното взаимодействие на потребителя с устройството.
5. Защитен слой
Функция: Защитният слой е прозрачно покритие, обикновено закалено стъкло или пластмаса, което предпазва сензорния екран от драскотини, удари и други физически повреди.
6. Устройство за подсветка
Функция: В LCD сензорен екран модулът за подсветка осигурява източник на светлина, който позволява на дисплея да показва изображения и текст. Подсветката обикновено се състои от светодиоди.
7. Екраниращ слой
Функция: Екраниращият слой се използва за предотвратяване на електромагнитни смущения и осигуряване на нормалната работа на сензорния екран и точното предаване на сигнали.
8. Свързващ кабел
Функция: Свързващият кабел свързва сензорния екран към основната платка на устройството и предава електрически сигнали и данни.
9. Покритие
Тип:
Покритие против пръстови отпечатъци: намалява остатъците от пръстови отпечатъци върху екрана и прави екрана по-лесен за почистване.
Антирефлексно покритие: Намалява отраженията на екрана и подобрява видимостта.
Функция: Тези покрития подобряват потребителското изживяване и издръжливостта на сензорния екран.
10. Стилус (по избор)
Функция: Някои устройства със сензорен екран са оборудвани със стилус за по-прецизна работа и рисуване.
10.Сензорни монитори
Мониторът със сензорен екран е устройство, което може да въвежда и получава информация чрез сензорен екран, което обикновено се използва в лаптопи, таблети и други устройства със сензорен екран. Той съчетава както функции за показване, така и функции за въвеждане, позволявайки на потребителите да взаимодействат с устройството по-интуитивно и лесно.
Ключови характеристики
Единична периферия:
Мониторите със сензорен екран интегрират функции за дисплей и сензорно въвеждане, което позволява на потребителите да работят без допълнителна клавиатура или мишка.
Осигурява по-чисто потребителско изживяване и намалява зависимостта от външни устройства за въвеждане.
Интуитивно потребителско изживяване:
Потребителите могат да работят директно на екрана, контролирайки устройството чрез жестове като докосване, плъзгане и плъзгане с пръст или стилус. Тази интуитивна работа прави устройството по-удобно за използване, ниски разходи за обучение, подходящо за потребители от всички възрасти.
Множество сценарии за приложение:
Мониторите със сензорен екран се използват широко в образованието, бизнеса, медицината, промишлеността и други области. Например в областта на образованието сензорните монитори могат да се използват за интерактивно преподаване; в търговската сфера мониторите със сензорен екран могат да се използват за показване на продукти, обслужване на клиенти; в областта на медицината сензорните монитори могат да се използват за преглед и въвеждане на информация за пациента.
Неговата гъвкавост го прави полезен в различни среди.
Ефективно въвеждане на данни:
Потребителите могат да въвеждат данни директно на екрана, елиминирайки необходимостта от използване на клавиатура и мишка, което подобрява ефективността на работата.
Сензорният монитор може да бъде оборудван и с виртуална клавиатура за лесно въвеждане на текст.
Почистване и поддръжка:
Сензорните монитори обикновено имат гладка стъклена или пластмасова повърхност, която е лесна за почистване и поддръжка.
Чрез намаляване на използването на външни устройства като клавиатури и мишки, натрупването на прах и мръсотия се намалява, поддържайки устройството подредено.
Подобрена достъпност:
За потребители със специални нужди, като възрастни хора или хора с физически увреждания, мониторите със сензорен екран предлагат по-удобен начин за работа.
Потребителите могат да извършват сложни операции с прости докосвания и жестове, подобрявайки използваемостта и лекотата на използване на устройството.
11. Бъдещето на сензорната технология
Сензорната технология може да се развие до безконтактна технология
Една от тенденциите в сензорната технология е преминаването към безконтактна технология. Безконтактната технология позволява на потребителите да взаимодействат, без реално да докосват екрана, намалявайки нуждата от физически контакт. Тази технология предлага значителни предимства по отношение на хигиената и дезинфекцията, особено на обществени места и здравни среди, като намалява риска от разпространение на вируси и бактерии. Чрез разпознаване на жестове и комуникационни технологии в близко поле, като инфрачервена връзка, ултразвук и камери, безконтактните технологии са в състояние да разпознаят точно жестовете и намеренията на потребителя, за да активират функционалността на сензорния екран.
Разгледайте технологията за предсказуемо докосване
Технологията за предсказуемо докосване е иновативна технология, която използва данни от сензори и изкуствен интелект, за да предвиди намерението на потребителя. Чрез анализиране на жестовете и траекторията на движение на потребителя, Predictive Touch може да идентифицира предварително какво иска да докосне потребителят и да отговори, преди той действително да докосне екрана. Тази технология не само подобрява точността и скоростта на сензорните операции, но също така намалява времето за контакт на потребителя с екрана, като допълнително намалява риска от износване и повреда на сензорните устройства. Технологията за предсказуемо докосване в момента се тества в лабораторията и се очаква да бъде приложена към различни сензорни устройства в близко бъдеще.
Разработка на сензорни стени за лаборатории и болници
Сензорните стени са разширено приложение на технологията на сензорния екран върху устройства с големи дисплеи, използвани главно в специализирани среди като лаборатории и болници. Тези сензорни стени могат да се използват като интерактивни бели дъски, платформи за представяне на данни и центрове за контрол на операциите, за да помогнат на изследователите и здравните специалисти да обработват и представят информация по-ефективно. Например, в лаборатории сензорните стени могат да показват експериментални данни и резултати, за да поддържат сътрудничество между много потребители и анализ на данни в реално време; в болниците сензорните стени могат да показват информация за пациента и медицински изображения, за да помогнат на здравните специалисти при диагностика и лечение. С непрекъснатия напредък на сензорната технология сензорните стени ще се използват все повече в различни професионални среди за подобряване на работната ефективност и възможностите за обработка на информация.
Разширена поддръжка на Multi-Touch жестове
Мултитъч жестът е важна част от технологията на сензорния екран, която позволява на потребителите да работят с няколко пръста едновременно, като по този начин постигат повече интерактивни функции. В бъдеще, с непрекъснатото развитие на хардуерната и софтуерната технология, поддръжката на мултитъч жестове ще бъде допълнително разширена, позволявайки на сензорните устройства да разпознават и реагират на по-сложни жестове. Например, потребителите могат да мащабират, завъртат и плъзгат обекти чрез различни комбинации и траектории на движение на пръстите си или да извикват операции за бърз достъп и приложения чрез специфични жестове. Това значително ще подобри гъвкавостта и изживяването на сензорните устройства, правейки сензорните операции по-интуитивни и ефективни.
