Vzdělávací program Základní počítačové dovednosti Téma č.5. Dotykové technologie

Transkript

1 Vzdělávací program Základní počítačové dovednosti Téma č.5 Dotykové technologie

2 Úvod V současné době jsme zcela obklopeni zařízeními, která používají technologie dotykové vrstvy umožňující pohodlné dotykové ovládání. K dispozici jsou různé varianty dotykového ovládání, které se liší segmentem použití i typem. Dotykové ovládání však není žádná nová technologie, v poslední době byla pouze dotažena do použitelného stavu a nastal pro ni ten správný čas a místo.

3 Definice základního pojmu Dotyková obrazovka: označení pro elektronický vizuální displej, který dokáže detekovat přítomnost a místo doteku na zobrazovací ploše.

4 Historie dotykových technologií 1971 první dotykový senzor 1974 první opravdová dotyková obrazovka (průhledný displej) 1977 vyvinuta rezistivní technologie 1982 multitouch 1983 počítač HP PixelSense 2007 Apple Iphone

5 První prototypy dotykových vrstev

6 HP150 Pro zobrazení informací sloužil 9palcový displej CRT monitor, který měl po stranách obrazovky integrované infračervené vysílače, fungoval tedy na technologii přerušení paprsku. Vzhledem k nízkému rozlišení snímání bylo možné dotyk na obrazovce využít pouze na potvrzení větších tlačítek. Už v roce 1983 se řešil problém zvednuté ruky při sezení, což je pro člověka nepohodlné.

7 VIDEO HP 150

8 Uplatnění dotykových technologií v současném světě Přenosná zařízení Informační obrazovky Průmysl Školství Automaty Bankomaty a spousta dalších

9 Technologie a komponenty 1. Základní komponenty dotykových obrazovek. 2. Základní druhy technologií používaných u dotykových obrazovek. 3. Princip fungování jednotlivých druhů technologií.

10 Dotykový senzor Základní komponenty Kontroler Softwarový ovladač

11 Dotykový senzor Nejčastěji průhledný sklenění panel, opatřený tenkou dotykovou vrstvou. V dotykovém zařízení je umístěn před zobrazovací jednotkou. První senzor vyvinut již v roce Vysílá signál, který se při dotyku přerušuje.

12 Dotyk Přerušení signálu Změna napětí Určení polohy kurzoru (místo přerušení signálu)

13 Kontroler Malé hardwarové zařízení karta. Prostředník mezi dotykovým senzorem a počítačem. Získává informace z dotykového senzoru a převádí je do řeči počítače. Nachází se uvnitř monitoru. Určuje způsob připojení dotykového panelu k počítači.

14 Softwarový ovladač Rozšíření operačního systému počítače Umožňuje spolupráci počítače s dotykovým displejem Překládá informace pro operační systém Emulátor počítačové myši Díky softwarovému ovladači operační systém pozná, jak má naložit se získanými daty z kontroleru a jak je správně vyhodnotit. Dotyk obrazovky = kliknutí myši na stejném místě

15 Rezistivní Dotykové displeje Kapacitní Akustické Infračervené

16 Rezistivní technologie Panel (obrazovka) se skládá z několika vrstev Základ systému je tvořen pružnou membránou, která se nachází na povrchu displeje Odolná technologie používaná v průmyslu Princip fungování: Když objekt (např. prst) stlačí místo na vnějším povrchu panelu, dojde v tomto místě ke spojení dvou kovových vrstev vede ke změně v el. proudu kontroler následně vypočítá pozici.

17 Princip Při dotyku se prohne horní vrstva. V daném místě se vodivě spojí se spodní vrstvou. Mezi vrstvami začne procházet proud. Kontroler vypočítá na základě velikosti proudu polohu bodu dotyku.

18 Rezistivní displej

19 Výhody a nevýhody + K ovládání displeje lze použít cokoliv záleží pouze na vyvinutí určitého tlaku + Odolnost, možnost použití i v průmyslu. + Výroba je poměrně levná. + Lze vyrobit i multi-touch displeje. - Omezený jas. - Omezené pozorovací úhly.

20 Kapacitní technologie Funkčnost založena na vodivosti lidského těla. Povrch kapacitního displeje pokryt vodivou vrstvou. Princip fungování: Při dotyku prstem ruky na displej vznikne mezi okraji displeje a vodivou rukou kapacita, přes kterou se uzavírá elektrický obvod.

21 Princip Při dotyku se vytvoří elektrostatické pole a část náboje se přenese do lidské ruky a tím se sníží náboj na kapacitní vrstvě. Tento úbytek se změří v obvodech v rozích displeje. Kontroler z relativních rozdílů náboje vypočítá, kde přesně došlo k dotyku.

22 Výhody a nevýhody + Vysoká mechanická odolnost. + Nízká náchylnost na poruchy funkce vlivem ušpinění. + Kvalitní reprodukce barev. + Možnost více dotyků zároveň multitouch. - Relativně drahá výroba vůči konkurentům. - Nutnost použít elektricky vodivý předmět.

23 Akustická technologie Využívá ultrazvukové vlny, která prochází přes displej. Skládá se ze skleněné desky, vysílače a přijímače. Princip fungování: Vložením předmětu (prstu) do vlnového pole se změní šíření vln a kontroler tak podle vyslaných a přijatých signálů vyhodnotí polohu vložené překážky.

24 Princip V rozích pevné průhledné vrstvy nad displejem jsou umístěny vysílače a přijímače signálu. Ten se šíří napříč po ploše displeje. Vložením předmětu do vlnového pole se změní šíření vln a řídící jednotka tak vyhodnotí polohu vloženého předmětu.

25 Výhody a nevýhody + Vysoká odolnost vůči poškození. + Vysoké dotykové rozlišení. + Průzračnost panelu. - Stále relativně mladá technologie. - Vysoká citlivost na znečištění.

26 Infračervená technologie Tvořena hustou sítí paprsků. Určena pro velmi náročné aplikace. Celý systém lze vyrobit jako rám. Funguje na jednoduchém principu. Princip fungování: Systém je tvořen hustou sítí infračervených paprsků, která se vsunutím jakéhokoli předmětu na určitém místě přeruší.

27 Výhody a nevýhody + Vynikající optický výkon. + Rychlá a přesná odezva na dotyk. + Systém lze aplikovat téměř všude.

28 Další technologie Čtyřvodičová rezistivní Pětivodičová rezistivní

29 Čtyřvodičová rezistivní technologie Zdokonalená rezistivní technologie. Nejpoužívanější dotyková technologie současnosti. Princip fungování: Prstem nebo ukazovátkem přitlačíme bod na vrchní vrstvě na vrstvu spodní, elektronika vyhodnotí polohu dotyku a předá informaci počítači, který přesune kurzor, resp. vykoná nějaký úkon podle této informace.

30 1. tvrzená vrstva 2. odporová vrstva 3. elektrovodivá vrstva 4. odporová vrstva 5. vymezovací bodová síť 6. skleněný panel 7. dotyk 8. kontroler

31 Výhody a nevýhody + Vysoké dotykové rozlišení. + Lze ovládat čímkoliv. + Odolná vůči prachu, špíně, vodě. - Nízká průzračnost.

32 Pětivodičová rezistivní technologie Odolnější než technologie čtyřvodičová. Princip fungování: Při doteku dojde k přitlačení horní vrstvy, která kontaktuje skleněnou podložku - kontroler následně vypočítá polohu bodu doteku.

33 Výhody a nevýhody + Vysoké dotykové rozlišení. + Lze ovládat jakýmkoliv předmětem. + Odolná vůči prachu, špíně. + Odolná vůči poškrábání. + Dlouhá životnost. - Nízká průzračnost.

34 Porovnání technologií dotykových obrazovek

35 VIDEO Kapacitní versus rezistivní

36 Kapacitní versus rezistivní Kapacitní: Používají jej prakticky všechny telefony používající systém Android a celá rodina telefonů společnosti Apple. Na rozdíl od odporového, na displej není nutné tolik tlačit, klepnutí je zaregistrováno už jen při jemném doteku. Rezistivní: Používají jej chytré telefony staršího data výroby, současné telefony nižší cenové třídy a automobilové navigace. Na rozdíl od kapacitního, displej není náchylný na vlhkost, v dešti nedochází ke ztrátě ovladatelnosti.

37 Dotykové displeje v zimě? Nízké teploty neovlivňují funkčnost. Problém především u kapacitních displejů založeny na vodivosti lidského těla. Řešení: speciální vodivé rukavice (Agloves, GloveTips) Ceny se pohybují od 10-15USD.

38 Zařízení využívající dotyku 1. Typy zařízení s dotykovými displeji. 2. Dotykové technologie a mobilní telefony.

39 GPS navigace Převažuje použití rezistivní technologie.

40 Smartphony Stále se používá jak rezistivní, tak kapacitní technologie.

41 Tablety Dominuje kapacitní technologie

42 Čtečky knih Dominuje rezistivní technologie.

43 Interaktivní tabule SmartBoard a ActivBoard

44 Dotykové počítače

45 Informační kiosky

46 CNC stroje a další zařízení

47 Dotykové technologie a mobilní telefony Na trhu figurují již více než 20 let První veřejně dostupný telefon vyroben v roce vybavený monochromatickým dotykovým displejem ovládaným digitálním perem Rychlý rozvoj započal v roce 2007 Apple Iphone V úvodu převažovala rezistivní technologie, později postupně vytlačovaná kapacitní.

48 První dotykový telefon Simon PDA cell phone

49 VÝHODY mobilních telefonů s dotykovým displejem + Rozměrný displej.

50 + Pohotovostní obrazovka.

51 + Přehled.

52 - Rozměry. NEVÝHODY mobilních telefonů s dotykovým displejem

53 - Nutnost použít obě ruce (obvykle).

54 - Otisky prstů.

55 - Poškození displeje, nutnost ochrany.

56 - Absence klávesnice.

57 - Odezva.

58 Trendy ve vývoji dotykových telefonů Růst úhlopříček Růst úhlopříček

59 Trendy ve vývoji dotykových telefonů

60 Trendy ve vývoji dotykových telefonů Zjemnění displeje, lepší rozlišovací schopnost Dříve Dnes

61 Trendy ve vývoji dotykových telefonů Zakřivené displeje hudba budoucnosti

62 Trendy ve vývoji dotykových telefonů

63 Touchpad Vstupní zařízení reagující na dotyk. Běžně používané u notebooků. Náhrada počítačové myši. Jeho účelem je pohybovat kurzorem po obrazovce podle pohybů uživatelova prstu.

64 Touchpad a princip fungování Zařízení obvykle pracuje na principu snímání elektrické kapacity prstu. Tedy ne na principu tlaku, jak se může na první pohled zdát.

65 Multitouch Vícedotykové ovládání. Založeno na schopnosti snímacího zařízení vnímat více dotyků najednou. Existence od 80. let přesto záležitost novějších zařízení.

66 Základní software pro dotykovou práci 1. Windows 8, Windows Phone 2. Android 3. ios

67 Windows 8 Operační systém zaměřený na dotykové počítače. Určen pro použití v desktopových i přenosných počítačích včetně tabletů.

68

69 Windows Phone Operační systém pro mobilní telefony.

70 Android Operační systém zaměřený na přenosná zařízení. V roce 2013 měl 80% zastoupení na trhu s chytrými telefony. Otevřená platforma. Vlastněn společností Google.

71

72 ios Operační systém vytvořený firmou Apple. Výhradně používán v zařízeních dané firmy. iphone, ipad, ipod, Apple TV.

73 ios vs. Windows vs. Android

74 Budoucnost dotykových technologií. Zajímavosti.

75 Budoucnost dotykových technologií Kolem 50 % levných přenosných počítačů, které si koupí patnáctiletí v roce 2015, bude opatřeno dotykovým displejem. Dotykovým displejem bude v roce 2015 opatřeno okolo desíti procent počítačů prodaných firmám.

76 Elastické obrazovky Nahrazení současných neohebných displejů.

77 Dotykové panely Rozvoj dotykových panelů do domácností, firem.

78 Zajímavosti Bezpečnostní riziko: na displejích zůstávají otisky prstů, a tak např. zadávaná hesla a PIN kódy je výrazně jednodušší odhalit. Mohou přenášet patogeny (např. potenciálně smrtelného zlatého stafylokoka). Dotykové displeje velmi komplikují život nevidomým.