Сенсорный монитор

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Сенсорный монитор

Сенсорный монитор

5

Сенсорный монитор (touchscreen) - одно из передовых достижений технологического прогресса, которое позволило облегчить процесс взаимодействия человека с компьютером, удаляя такие сторонние манипуляторы, как мышь и клавиатура. С каждым днем популярность сенсорных мониторов (touchscreen) возрастает, все больше и больше людей по всему миру делают выбор в пользу удобства и легкости в управлении компьютером, покупая сенсорный монитор (touchscreen).

Система конструкционного оснащения сенсорных мониторов (touchscreen) позволяет использовать их не только для ряда офисных работ, но и в промышленном производстве и местах общественного пользования. Одним из удачных мест установки сенсорного монитора является таможенный терминал. А самым популярным применением сенсорных мониторов является их установка в платежный терминал. Благодаря многоступенчатой защите от взлома и анти-ударному покрытию, сенсорный монитор (touchscreen) будет надежно защищен от внешних техногенных факторов. Специальная поверхность исключает попадание каплей жидкости внутрь монитора. Также стоит отметить, что все виды сенсорных мониторов (touchscreen) имеют высокую степень цветопередачи, что делает изображение ярким и точным. Ваш терминал проявит себя с новой, совершенно уникальной стороны, если Вы установите в него сенсорный монитор.

Работа, осуществляемая на сенсорных мониторах (touchscreen), является наиболее результативной и оптимально упрощенной. Тем более что ввод информации с помощью прикосновения значительно облегчается и не требует какого-либо обучения.

За последние несколько лет глобальная компьютеризация настолько расширила свои границы, что сегодня мы просто не представляем жизни без электронно-вычислительных машин. Существует много методов взаимодействия человека и компьютера с помощью технологических манипуляторов, но лишь сенсорные мониторы (touchscreen) являются наиболее простым и удобным, а также очень функциональным решением

Большинству из нас представляется маловероятной полноценная работа с ПК без таких устройств как мышь и клавиатура. Трудно представить процесс ввода информации при их отсутствии. Но все в мире развивается, и развивающиеся сейчас сенсорные технологии открывают много новых возможностей.

Сегодня мы хотим познакомить вас с таким понятием как сенсорный монитор. Затронем вопросы принципа работы и области применения. Многие из вас, наверное, уже встречались с этим видом техники. К сенсорным устройствам относятся Palm, графические планшеты и многое другое. При наличии сенсорного монитора для управления приложением нет необходимости использовать такие устройства как клавиатура и мышь. Что бы выполнить ту или иную команду достаточно нажать на стекло монитора в нужном месте. Подобные мониторы широко используются в совершенно различных областях. Правда, удовольствие это надо заметить не из дешевых.

Практически любой монитор можно превратить в сенсорный. Для этого требуется установить на ваш монитор специальный сенсорный экран. Работа подобных экранов основана на следующих принципах:

поверхностные акустические волны (ПАВ)

резистивность

инфракрасная технология

емкостная технология

Поверхностные акустические волны.

Экран представляет собой стеклянную панель с пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП) находящимися по углам. По краям панели находятся отражающие и принимающие датчики. Принцип действия такого экрана заключается в следующем. Специальный контроллер формирует высокочастотный электрический сигнал и посылает его на ПЭП. ПЭП преобразует этот сигнал в ПАВ, а отражающие датчики его соответственно отражают. Эти отраженные волны принимаются соответствующими датчиками и посылаются на ПЭП. ПЭП в свою очередь принимают отраженные волны и преобразовывают их в электрический сигнал, который затем анализируется с помощью контроллера. При прикосновении к экрану происходит изменение в распространяющихся волнах, что и фиксируется принимающими датчиками. Реагирует на касание предметом, способным поглотить волну (палец, рука в перчатке, пористая резина).

Резистивные экраны.

Представляют собой стеклянную панель, покрытую слоем пластика. На обеих поверхностях (стекле и пластике) находится слой из проводящего материала. При прикосновении к пластику проводящие поверхности соприкасаются, напряжение в точке касания определяет координаты касания, а изменение сопротивления регистрируется контроллером. Реагируют на касание любого предмета.

Инфракрасная технология.

В основу этой технологии положено прерывание инфракрасной сетки, расположенной перед экраном. Сетка создается с помощью светодиодов, на которые инфракрасный контроллер посылает последовательность сигналов. При прикосновении к экрану в сетке появляется разрыв, который и фиксируют фототранзисторы, а затем передают сигнал определяющий точку касания. Реагирует на касание любым предметом.

Емкостная технология.

Экраны сделанные по этой технологии представляют собой стеклянную панель с нанесенным на нее тонким слоем проводящего покрытия. Поверх этого покрытия наносится защитный слой. По краям панели нанесены электроды, распространяющие низковольтное электрическое поле по проводящей поверхности. При прикосновении к экрану вы выступаете в роли проводника, и в точке касания появляется импульс тока. Определение координат касания осуществляется следующим образом. Электрический ток из каждого угла пропорционален расстоянию до точки касания. Таким образом, для определения ее координат достаточно сравнить эти точки.

Сенсорные мониторы применяются повсеместно:

в промышленности

торговых точках

медицине

банковских системах

справочных системах

презентациях и демонстрациях

играх

для обучения (тренажеры, экзаменаторы)

Преимущества сенсорных мониторов:

для использования не требуется специальных знаний

позволяют отказаться от использования мыши и клавиатуры

малочувствительны к загрязнению и агрессивным средам

позволяют получить быстрый доступ к необходимой информации

Освоение работы с сенсорными мониторами.

Немного познакомившись с теорией, перейдем к практической части моего знакомства с подобными устройствами.

Подключение сенсорного монитора к ПК не сложнее подключения обычного. Монитор подключается к сети, к графическому адаптеру и еще плюс к специальному контроллеру. Применяются как внутренние, так и внешние контроллеры. Любому контроллеру требуется обеспечение питания. Так внутренний serial контроллер, как правило, устанавливается непосредственно в монитор и запитывается от его блока питания. Сейчас появились подобные контроллеры, подключаемые к шине USB. Питание внешнего serial контроллера может осуществляться от сети через собственный блок питания или от питания клавиатуры через разветвитель. Третий вариант контроллера в настоящий момент практически не встречается. Это контроллер PC-BUS. Он устанавливается в слот расширения ISA и не требует дополнительного питания.

Мною были протестированы два сенсорных LCD монитора: 12.1" Gray Elo 1226L и 15'' Elo 1525L (Black). В первом использовался экран AccuTouch, выполненный по резистивной технологии, во втором экран IntelliTouch, выполненный по технологии ПАВ. Хочется отметить, что подставка Elo 1525L специально адаптирована для сенсорных мониторов. Она более массивна, чем у Gray Elo 1226L, что придает большую устойчивость монитору и позволяет давить на экран с большим усилием, не боясь за его устойчивость. Изображение на обоих мониторах было на очень высоком уровне.

Перед началом работы с сенсорным монитором его нужно откалибровать. Калибровка монитора осуществляется подобно калибровке джойстика. Кнопки в начале меня не слишком слушались. Пришлось заняться калибровкой. Она заключалась в том, что нужно было прикасаться к экрану в том месте, где появлялся круг в виде прицела. После проведения этой нехитрой процедуры все стало на свои места, и можно было приступать к работе.

Первое что мне захотелось проверить, насколько возможно применение подобных устройств в популярных играх. Представьте себе, что можно играть в "червы" или раскладывать пасьянс без мыши и клавиатуры, просто прикасаясь к экрану. Создается ощущение, что вы играете с противником, находящимся где-то за экраном. Выбираете нужную карту и тычете в нее на экране (правда, еще нужно попасть куда хочется). Попытка поиграть в 3D-шутер закончилась провалом. Каждый первый выстрел приходился в себя. После первых ярких впечатлений, я занялся чуть более серьезной работой и стал знакомиться с возможностями драйверов, и попробовал освоить работу с приложениями в "непривычных" условиях.

Драйвера позволяют откалибровать монитор под себя, при нажатии на экран эмулировать различные варианты нажатия кнопок мыши, отключать звуковое сопровождения нажатия и ряд других функций. Первым испытуемым приложением стал Paint, входящий в состав Windows. Процесс рисования давался с трудом, различные элементы не хотели принимать желаемые размеры, линии выходили слишком кривыми (мышью чуть прямее). Немного помучавшись и порисовав всякие закорючки, я перешел к знакомству с Word'ом. Для работы с этим приложением дополнительно была запущена программа, эмулирующая клавиатуру. Здесь тоже большого успеха добиться не удалось. Скорость печати заметно упала, да и набирать тексты приходилось одной рукой. Все элементы экрана (иконки, полосы прокрутки, меню) казались очень маленькими, и я нередко промахивался мимо нужного элемента (не помогла даже калибровка). С помощью закладки в свойствах экрана были изменены некоторые размеры.

Работать с сенсорными мониторами было легко и приятно. Установка и настройка также не составляет труда. Наибольшую сложность представляет сам процесс сборки сенсорного монитора. Необходима ювелирная точность и осторожность, так как любое неловкое движение может привести к большим неприятностям. Например, в виде раздавленного датчика. Посмотреть, как происходит сборка сенсорного монитора (а тем более поучаствовать в ней) мне не удалось. Сказали, что мастер с горяча может запустить первым, попавшимся под руку предметом. Испугавшись за свою жизнь, я предпочел удалиться.

Всеобщая культура потребления сделала свое черное дело: как только выходит новый интересный продукт, то практически сразу возникает желание им овладеть. И только благодаря наличию грудной жабы, это желание не всегда реализуется. Однако как только новые технологии становятся широко распространенными, а товары дешевыми и доступными, то препятствий к приобретению уженет. Так случилось и сенсорными экранами. Первоначально они стоили бешенных денег, и любоваться ими можно было только в новостных лентах. Позже подобные мониторы появились в магазинах. То есть их можно было пощупать руками, и при наличии в кармане половины зарплаты - купить. А сейчас, технология изготовления сенсорный мониторов стала настолько распространенной, что многочисленные китайские заводы выпекают их как горячие пирожки (причем цена на них, почти соответствует пакету пирожков). Где востребованы подобные устройства? Прежде всего там, где необходимо максимально упростить интерфейс пользователя. Иными словами, что бы любой человек, совершенно незнакомый с компьютером, мог бы подойти и ткнуть пальцем в нужную кнопку на экране. Подобные терминалы можно увидеть во многих местах, начиная от "сложнейших" информационных панелей на вокзалах, заканчивая элементарными автоматами для пополнения счета мобильного телефона или банкоматов. Другой продуктовой линейкой сенсорных устройств являются мониторы для подключения к персональным компьютерам. Соответственно набор функций у них больше, а требования к квалификации пользователя выше. Последний пункт, например, означает отсутствие бронестекла для защиты от вандалов. Между тем, количество готовых продуктов с сенсорными мониторами еще довольно мало. Это, прежде всего, многофункциональные аудио-видео системы, предназначенные для автомобилей. Фактически подобные устройства являются центром развлекательной подсистемы автомобиля, и позволяют кроме воспроизведения музыки, проигрывать DVD фильмы с выводом звука на 5 каналов. Кроме того, используя дополнительные модули, пользователь такого устройства может расширить функциональность за счет подключения интернета, тв-тюнера и спутниковой навигации. Все это хорошо, но стоимость подобного девайса находится в районе 1000-1200 $. А с учетом тв-тюнера (~300$) и навигации (~500$) стоимость возрастает до небес. При этом пользователь отваливший кучу денег может запросто столкнутся с тем, что купленное устройство не может распознать какой-либо файл (например wmv, jpeg или divX), который запросто воспроизводится бытовым DVD плеером за 50$. Получается, что наиболее продвинутые пользователи задумываются об установке компьютера в автомобиль. Эта область только-только начинает развиваться, и на пути самостоятельной реализации можно встретить массу подводных камней (желающие могут ознакомится с общим обзором этой проблемы и практической стороной). От себя добавлю, что основная проблема интеграции PC в автомобиль заключается в организации питания. Бортовая сеть авто рассчитана на 12 В, но реально, в любой исправной машине, это значение постоянно колеблется от 13 В до 14 В. Для решения проблемы в лоб, можно использовать преобразователь напряжения 12 В => 220 В, к которому подключить обычный блок питания. Это совершенно прямой, неоптимизированный вариант. Второй вариант заключается в установке специализированного блока питания. Они вполне доступны, причем как российского, так и зарубежного производства (например STC 12V 300W ATX PSU производства компании Zantech). Остальные проблемы не так серьезны: единственное над чем стоит подумать, это сохранность информации на жестком диске, а также сохранность всего компьютера от наркоманов. И как вы уже догадались, проблемы с выводом информации, а также с управлением компьютером нет - можно воспользоваться сенсорным монитором. В отличии от готовых систем за 1000 $, такие мониторы продаются как полуфабрикаты и стоят от 300 $ до 450 $. Их размеры идеально подходят для интерьера автомобиля (размер экрана, как правило, 7 или 8 дюймов). В частности, тестовый монитор Era имеет экран 8" и стоит приблизительно 280 $. За такую сумму его можно брать практически не глядя. Вот только вопрос - что с ним потом делать? Подключать к компьютеру и инсталлировать такую систему в автомобиль очень заманчиво и интересно, но трудно. Понятно, что результат будет просто великолепный, но повозится придется достаточно долго.

Можно ли сделать проще? Можно! Покупаем дешевый ноутбук, можно даже без встроенного экрана, и за один вечер получаем компьютер в автомобиле. Однако по функциональности он хуже чем стандартный PC: аудиоподсистема однозначно хуже (если сравнивать с X-Fi), слотов расширения PCI нет (то есть систему видеонаблюдения реализовать не удастся), и прочее. Тем не менее, такой подход имеет право на жизнь: компактные размеры, возможность быстрой деинсталляции (на ночь - забираем домой!), решенная проблема с питанием и почти решенная с жестким диском. И подобное решение больше похоже не на развлекательный комплекс, а на систему для работы. Нет-нет, речь не идет о верстке текстов в момент обгона по МКАДу! Никто такой ерундой заниматься не будет, а вот Skype телефония с hand-free гарнитурой запросто позволит задать жару подчиненным, даже стоя в пробке. Можно ли сделать еще проще? Оказывается можно! Сейчас в продаже полным полно автомобильных DVD-ресиверов стоимостью около 100 $. Прибавляем 300 $ за монитор, и получаем систему в три раза дешевле аналогичной системы какого-либо известного бренда. Правда функциональность такого бутерброда оставляет желать лучшего: только воспроизведение музыки и DVD/MPEG видео. Зато компактные размеры монитора позволяют установить его в подголовник, и тем самым развлечь сидящих сзади пассажиров. Вот только сенсорное управление, в большинстве случаев, реализовать не получится, поскольку подобные мониторы работают только с компьютером, который поддерживает USB. И еще одно ограничение - ПО и драйвера для этой функции есть только для ОС Windows. И если уж было произнесено Windows, то необходимо сделать важнейшее предупреждение. Если вам удалось интегрировать полноценный компьютер в автомобиль, ни в коем случае не стыкуйте его с собственной электронной системой управления автомобиля. Хотя со стороны это выглядит очень заманчиво - можно реализовывать совершенно потрясающие вещи. Например: подключаем компьютер к ECU через OBD (II) и постоянно считываем информацию об оборотах двигателя и скорости движения. И с помощью этой информации влияем на воспроизведение музыки: больше скорость - громче музыка. А используя информацию об оборотах можно воспроизводить визг двигателя болида Formula1, или утробное ворчание V8. Если же еще незаметно вывести пару мощных динамиков наружу, то все прохожие обалдеют, когда услышат звуки мощнейшего двигателя из недр утилитарного Фокуса. Красивая картинка вырисовывается, не правда ли? Но если читать данные с ECU еще более-менее безопасно, то отправлять туда данные смерти подобно (в прямом смысле слова). А вдруг Windows сделает нехорошее - например зависнет. Сидя дома и читая эту статью, вы нажмете reset, пару раз помянете Билла, и через минуту-две будете статью дочитывать. А с Windows-омв автомобиле, вы через минуту-вторую будет дожидаться Билла на небесах. Почему, скажем 8-и кратный чемпион мира Михаэль Шумахер уходит из королей автоспорта? Дело в том, что со следующего сезона все программное обеспечение ECU двигателей Formula1 будет разрабатываться компанией Microsoft. А "Шуми" не враг своему здоровью. Бог с этим Windows-ом. Сам по себе компьютер вещь ненадежная. И если он у вас сутками кодирует видео, рендерит в 3DMAX или считает Super-PI, это совершенно не означает, что этот уровень надежности приемлем для автомобилей. Даже переход на Linux не увеличивает стабильность работы, поскольку все железо остается тем же. Поэтому главный вывод: если получилось установить комп в машину, используем его только для развлечения, или реализации вторичных функций, как например GPS-навигация. Понятно, что в качестве ОС выбираем Windows, поскольку все развлекательные программы ориентированы на эту систему. А управление автомобилем оставляем на совести автопроизводителя. Итак, мы остановились на связке автомобильного DVD-ресивера и монитора. А можно ли сделать еще проще и дешевле, но так что бы система выглядела солидно. Скорее нет, чем да! Хотя, можно за 150 долларов купить цифровой фотоальбом (последние модели способны воспроизводить видео), который питается от 12 В и имеет средних размеров экран и поддерживает все популярные флеш-карты. Для неподготовленных автолюбителей будет шоком, когда они увидят подобное устройство в салоне копейки. Так, с автомобилем разобрались. А есть ли еще области применения экрана с сенсорным управлением? Оказывается, есть и ближе чем Вы думаете. Такой монитор можно встроить в системный блок и подключить как второй монитор. При этом использовать его для вывода второстепенной информации, или в качестве интерфейса для быстрого запуска или управления отдельными приложениями. В качестве примеров упомянем различные диагностические программы (TrottlingWatch), утилиты системного мониторинга, и различные почтовые клиенты.

При подобной (вертикальной!) установке монитора Era на переднюю панель системного блока необходимо иметь ввиду, что ширина монитора подходит идеально (как раз 5.25"), а вот в высоту монитор потребует5 пятидюймовых отсеков. Впрочем, настоящих моддеров это не остановит, и они запросто установят его в минитауэр. Не менее привлекательно подобный монитор будет смотреться в корпусе десктоп, или, что еще круче, на передней панели бербона. Еще можно вывести на монитор визуализацию WinAmp:

Кстати, производители компьютерных комплектующих, также не обошли вниманием установку дополнительного компактного монитора.