Скромное обаяние сенсорных систем. Информационные киоски, платежные терминалы, сенсорные панели управления, игровые автоматы – все это стало существенной частью современной жизни.

Игорь Меркулов,
генеральный директор компании
"Сенсорные Системы"

Сегодня нам часто уже не обойтись без сенсорных дисплеев –
они одновременно дают информацию и выполняют наши команды. Между тем генеральный директор компании "Сенсорные Системы" Игорь Меркулов уверен: их эффективность зависит от выбранной технологии.


Комфортабельность, доступность, исполнительность – вот что привлекает в интерактивных компьютерных системах пользователей любого уровня достатка и интеллекта. Информационные киоски, платежные терминалы, сенсорные панели управления, игровые автоматы – все это стало существенной частью современной жизни. И тем огорчительнее, если эти аппараты не приносят той пользы, на которую мы рассчитывали.
Ответственность за это в любом случае несет владелец. Но если в частном секторе – это личное дело каждого, то в случае общественного использования интерактивные системы должны быть продуманы до мельчайших деталей, иначе пользы не будет.
Теперь давайте определимся с терминами. С нашей, пользовательской стороны есть две функции: отображение и ввод информации. Первую выполняет "дисплей", будь то плазма, ЖК или проектор. Вторую функцию выполняет "сенсорный экран", отдельное или интегрированное в систему устройство, воспринимающее наши действия и преобразующее их в команды для процессора.
Можно считать, что в случае интерактивных систем более важным является выбор экрана. Во-первых, его физические параметры (прозрачность,) влияют на качество отображения. Во-вторых, эффективность взаимодействия между пользователем и компьютером зависит от целого комплекса технологических факторов экрана: надежности, точности восприятия и скорости реакции на наши действия. Есть еще понятие прочности или антивандальности, посколько устройства на базе сенсорных экранов часто устанавливаются в неохраняемых местах.
Важно, что в данном случае критерием выбора не может служить ни формула "нравится – не нравится", ни столь популярная в России сила привычки (брали такое вчера – будем брать и завтра). Лучше всего обратиться к профессионалам. А чтобы их рекомендации были более или менее понятны, предлагаю краткие описания всех известных на сегодня технологий сенсорных экранов с комментариями.

Резистивная технология
Резистивная технология была первой, которую в 1971-м году представил на рынок наш партнер, компания Elo Touch Systems. Резистивные экраны сначала использовались в военной сфере, а потом потихонечку стали переходить в гражданскую.
Резистивный сенсорный экран состоит из стеклянной панели, покрытой слоем пластика. Пространство между стеклом и пластиком разделено микроизоляторами. Они равномерно распределены по активной области экрана и надежно изолируют проводящие поверхности. При легком прикосновении поверхности соприкасаются. Контроллер регистрирует изменение сопротивления, преобразует его в координаты по осям X и Y и передает в компьютер.
В 1993-1994-м годах наша компания импортировала в Россию только резистивные экраны. Они и сейчас активно производятся, однако всегда рассматривались, прежде всего, как устройства для управления технологическими процессами. Почему так? Во-первых, они совершенно не боятся воды. Во-вторых, к экрану можете прикасаться любым предметом. Если вы обращали внимание, официанты в кафе и ресторанах не пальчиком работают. Они "стучат" по экрану уголком идентификационной карточки – он немного точнее, чем палец. У них это очень быстро получается, я много раз наблюдал.
Единственный недостаток резистивных экранов: верхняя поверхность выполнена из пластика, потому что она должна пружинить. За счет этого еще она мутноватая, прозрачность резистивных экранов составляет порядка 75-80%. Однако, повторю, для управления технологическими процессами какая-то там безумная яркость изображения не нужна. Кроме того, пластик можно поцарапать, прорезать – и тогда экран просто перестанет работать.

Поверхностно-емкостная технология
Сенсорный экран, построенный по поверхностно-емкостной технологии, состоит из однородного токопроводящего слоя, нанесенного на стеклянную панель. Расположенные по краям экрана электроды равномерно распределяют напряжение малого тока по проводящему слою, создавая однородное электрическое поле. Прикосновение к экрану "притягивает" ток из углов экрана. Контроллер фиксирует изменение тока и вычисляет координаты прикосновения. Данная технология очень мало используется на российском рынке.
Эта технология открывает несколько интересных возможностей. Перед экраном можно ставить стекло толщиной до 18 мм, и ни вода, ни изморозь, работе мешать не будут. Стекло может быть любое, в том числе и "триплекс". Система получается неубиваемая. Такие устройства сейчас очень популярны. Кроме платежных терминалов, их используют для уличных киосков. А вот еще одно интересное решение – поставить дисплей с сенсорным поверхностно-емкостным экраном с внутренней стороны витрины. И даже если экран не плотно прижат к витрине, система все равно работает. Для магазинов, банков это очень привлекательно – клиенты могут получать информацию 24 часа в сутки.
Правда, поверхностно-емкостные экраны значительно дороже, что вызвано большей сложностью этой технологии. Это относится к проекционно-емкостной технологии.

Проекционно-емкостная технология
Экраны, построенные по этой технологии, прекрасно подходят для работы на открытом воздухе. Такой экран может быть установлен за стеклом или прозрачным пластиком толщиной до 18 мм. Устроен он следующим образом: тонкая пластина с сеткой из микроскопических датчиков-проводников помещена между двух пластин защитного стекла. При прикосновении между пальцем и сеткой датчиков создается емкость, изменение которой вычисляется контроллером.

Инфракрасная технология
Технология представляет собой тонкую рамку, по периметру которой с внутренней стороны установлены светодиоды, закрытые прозрачной пластиной. Светодиоды создают сетку из инфракрасных лучей. Прикосновение перекрывает один или несколько лучей, котроллер считывает его координаты по осям X и Y. Ранее для 15 дюймового монитора делали светодиодную матрицу 16 х 16. Потом появились матрицы 32 х 32. Сейчас, естественно, разрешение у инфракрасных экранов практически такое же, что и для других технологий. Собственно говоря, экрана здесь и нет. И прикасаться к поверхности дисплея вовсе не надо – чего отпечатки пальцев лишний раз оставлять!
Инфракрасная технология не получила широкого распространения в коммерческих системах. Мне кажется, дело в некоторых принципиальных ее недостатках. Во-первых, светодиоды закрыты пластиком, пропускающим ИК-излучение, который не обеспечивает необходимой антивандальности экрана. Во-вторых, при ярком солнечном свете могут возникать помехи и искажения.
Однако эта технология мало чувствительна к вибрациям, хорошо работает на большой высоте. Поэтому ее используют в самолетах и вертолетах, авиационных тренажерах, вообще в военной технике... Но про танки мы помолчим J.


Технология поверхностно-акустических волн (ПАВ)
Экраны, выполненные по технологии ПАВ, занимают в настоящее время процентов 80–90 рынка. Работают они следующим образом. Контроллер подает сигнал на пьезоэлементы, расположенные по углам экрана и преобразующие электрические колебания в акустические. По периметру экрана стоят отражатели, распределяющие акустическую волну по стеклянной поверхности экрана. Отраженная волна фиксируется приемными датчикам и преобразуются обратно в электрический сигнал, поступающий на контроллер. При прикосновении к экрану часть волны поглощается. Сравнивая входящие сигналы с исходящими (эталонными), контролер абсолютно однозначно воспринимает координаты прикосновения независимо по осям X и Y и передает их в компьютер.
Технология ПАВ появилась в 1987-м году . Мы считали ее самой перспективной и в свое время активно продвигали на российский рынок. Возможно, поэтому она сейчас и стала настолько популярной. Сегодня это, единственный тип экранов, выпускаемых в антивандальном исполнении. Такими экранами оснащаются все платежные терминалы и информационные киоски. У них достаточно высокая точность и мало недостатков.
Первый невелик: предмет, которым вы прикасаетесь к экрану, должен поглощать акустическую волну. Скажем, шариковая ручка, кредитная карта – эти предметы волну не поглощают, в отличие от пальца. Второй недостаток серьезнее: ПАВ-экраны боятся воды. Вода поглощает волны, и система на нее реагирует как на постоянное воздействие. Однако проблема распознавания и отсекания постоянного воздействия (будь то вода или, там, прилепленная хулиганом жвачка, которая тоже поглощает волну) решается на программном уровне. Но с таким явлением как конденсат или капли воды скатывающиеся по экрану справится не удается. Поэтому ПАВ не используется в уличных терминалах.

Технология распознавания акустических импульсов (APR)
Сейчас, я думаю, уже нет технологий, которые были бы эксклюзивными. За исключением, пожалуй, технологии APR (Acoustic Pulse Recognising, распознавание акустических импульсов). Экраны APR появились на российском рынке в прошлом году. Работают они просто и элегантно – методом распознавания уникального звукового сигнала, генерируемого специальным сенсором в момент касания в любой точке экрана. Этот звук принимают четыре крошечных микрофона. Он оцифровывается контроллером и передается в компьютер, а система сравнивает его с ранее записанными эталонами для каждой точки экрана. При этом к окружающим и вообще к любым звукам, не входящим в список эталонов, экраны APR не восприимчивы.
Эта технология гораздо удобней и проще, чем та, где применяется программное вычисление точки касания. И, следовательно, более эффективна по соотношению цена-качество, скажем, в случае крупных дисплеев. Интересно, что здесь отсутствуют недостатки "основной" акустической технологии ПАВ. Экран APR не боится воды, он абсолютно прозрачен, на нем нет никаких рабочих элементов. И прикасаться к нему можно любым предметом.
В плане скорости технология APR работает намного быстрее – курсор мгновенно перемещается в точку касания. В других технологиях, скажем, в поверхностно-акустической, при единичном касании система работает абсолютно четко, но когда вы ведете сплошную линию, она в каких-то местах может иметь разрывы. Экран APR никаких разрывов нет. Линия "идет" гораздо быстрее и точнее.
Новая разработка призвана исправить недостатки и ПАВ, и резистивной технологий. Надеюсь, российские пользователи ее оценят, а мы приложим максимум усилий к ее продвижению на российском рынке. Технология APR реализована только компанией Elo Touch Systems и только в виде в готовых мониторов, в т.ч. широкоформатных до 32 дюймов.
Кстати, еще один важный момент. Любой сенсорный экран после установки на монитор надо откалибровать. Даже ПАВ-экраны, которые наименее подвержены каким-то сбоям. А дисплеи APR калибруются один раз прямо на производстве.

Заключение
В 1992 году мы вышли на рынок с новым, не известным еще тогда в России оборудованием touch screen. "Сенсорный экран" – такой русский аналог мы решили тогда использовать. Понятно, что перевод с английского в общем-то некорректный… Но слово прижилось, и теперь в России все эти устройства называются сенсорными экранами.

Источник: "Inavate", русское издание http://www.inavate.ru/site/index.php 

Вернуться Версия для печати