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消费性电子市场现况与人机接口设计趋势

近年来消费性电子成为电子产业的当红炸子鸡,相关主题研讨会吸引众多业界人士参与。

近年来消费性电子成为电子产业的当红炸子鸡,好的CE产品不仅要在外型上取胜,若其操作接口(即人机接口,Human Interface)亲和易操作,加上功能强大与价格合宜的话,很快便能横扫市场。依市调资料显示,苹果的产品在CE市场上具有举足轻重的影响力,苹果的iDevice(含iPod Touch、iPhone、iPad)搭配iOS的简易人机接口、流畅的画面,加上云端程序下载的架构,让iDevice成为其它厂商仿效的目标...

在2011年平板计算机的征战中,苹果将以499美元起价的主流iPad和低价iPad的布局,来与电子书、PC大厂的299美元低价PC以及手机大厂的平板计算机产品一较高下。也由于Tablet市场后势看好,各大PC系统厂商无惧苹果iPad/iPad 2的威力,依然纷纷推出自家的Tablet产品,抢占平板市场大饼。

触控屏幕当道 多点触控搭配手势成为必备

无论是智能型手机、iPad╱Tablet PC,或是现在升温的Internet TV或Smart TV,这些新兴3C消费性电子产品,终将朝向家庭云端应用发展。在居家各种不同的装置之间分享Apps、视讯、音乐与图片甚至对外开放,如何在众多装置之间进行视讯画面与资料的交流,有赖装置厂商设计出优良的人机接口。

目前应用在人机接口的感测技术,可归纳成Touch Sensing(触控感应)、Tactile Feedback(触觉回馈)、Motion Control(动作控制)、Voice and Sound(语音控制)与Enviromental Sensors(环境感测)等5大类。而目前当红的触控屏幕,正属于上述第1大类的范畴。

根据市调机构统计,触控面板在2010年产值达35亿美元。业界纷纷开发出能支持2~10点触控的触控芯片(如ST的S-Tough FingerTip),或者自行掌握相关内嵌技术,与面板厂合作开发出In-Cell内嵌式光学多点触控屏幕产品。例如剑扬开发出可支持2~10点手指触控的内嵌光学触控屏幕,还可同时搭配触控笔或雷射光笔使用,预计2012年将推出手机用的小尺寸触控屏幕。

目前投射式电容触控屏幕,外表需搭配厚重的强化玻璃,有业界提出以轻薄低成本的ITO PET薄膜,利用可低温压合的ACF异方性导电胶,与LCD的ITO玻璃电极做接合。此种ITO薄膜制成投射式电容触控面板,可提升制造良率,在外观形状上能符合可携式产品的多变需求。

消费性电子装置的电路防护

当今许多消费性电子装置借助USB连结埠供电,或者外接HDMI v1.3/1.4接口做画面输出时,衍生瞬间过电流、静电放电与讯号干扰等问题。于是有厂商推出过电流防护、过温防护、过电压防护以及静电防护的电路防护元件。目前市场上泛用的电路防护元件,象是Polyswitch (PPTC)—可复式聚合物保险丝、SMD单次型保险丝、过压/过流综合式保护元件、PESD聚合物静电保护元件、SESD矽基ESD静电放电保护元件,与RTP可回焊热保护元件等。

业者认为,采用电路防护元件时,要考量其材料特性,像PPTC聚合物在高保持电流下,阻值降低且断路时间变长,而低温材料则会造成电压╱电流减额率提升的特点,要依消费性电子产品的应用环境温度、工作电流去选择对应的防护元件。面对当今环保概念抬头,以及延长电池供电时间的需求,可选用低阻抗、低讯号衰减值的过压、过电流防护元件,或ESD静电防护元件。

智能型手机平台的未来将朝TV、CE发展

市场皆认为数码家庭(Digital Home)是下一波新浪潮,特别是具备上网查找浏览、可网络观看电视节目的Smart TV(智能型电视)将成为要角。iOS、Android两大平台从智能型手机出发,不仅盘据Tablet,同时也开始要进驻电视这个新兴应用领域。

目前两大智能型手机平台厂商,皆透过冲高已累积安装数量来吸引协力厂商竞相开发应用Apps,增加使用者新体验,形成一个市场生态的正向循环,且这股势力不仅延烧到其它3C产品,也将试图改变整个产业生态。未来市场也许不会只有三萤一云,有可能跨界发展到手机、GPS、平板、电视、汽车、计算机等,形成N萤一云的运用。

人机互动领域广 让体验更多元

而未来人机互动的创新与应用趋势,可从下面几个面向观察:1.移动便利。iPhone或Android Phone使用者随时随地可透过Wi-Fi或3G上网并透过云端存取。2.多维空间:透过3D立体化的UI,让屏幕信息呈现更有真实感,例如SPB的Shell 3D接口、TAT公司的3D接口等。3.体感控制:例如任天堂的Wii和Wii Fit、微软的Xbox 360 Kinect、Sony的PS Move和PS Eye等,就是透过手持摇杆的移动,甚至只要摇摆身体即可控制。而苹果iPhone、iPad,以及许多智能型手机或平板计算机,其应用程序可透过将手机或装置倾斜、晃动的方式来直接操控。这些新一代CE装置内建磁力仪(Magnetometer)、陀螺仪Gyroscope(陀螺仪)、Microphone(麦克风)、Pressure sensor(压力传感器)、Accelerometer(加速计)、Proximity Sensor(接近侦测器)等MEMS微机电感测元件,未来预期会有更多轴向传感器的出现,以及异质性传感器集成的趋势。4.扩增实境(Augmented Reality;AR):透过实地计算摄影机影像的位置及角度,并加上相应图象的技术,让虚拟世界往现实世界延伸,并进行互动。5.新式材质:例如采用胆固醇液晶及反射技术的电子纸,免背光源,具易使用、轻薄、可弯曲、抗摔、低耗电等优点。其它UI技术与应用方面,譬如Sony开发的微笑相机,以人工智能(AI)辨识被拍照者的表情,一笑就会自动拍照。

微软于美国TechFest 2011发表的「自然使用者接口」(Natural User Interface;NUI),透过自然的语言、手势与动作来取代键盘、鼠标等传统输入装置。而在科幻电影常见的脑波操控(Mind Control),未来则可望成为革命性的人机互动技术。

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