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人機介面再進化 造就全新使用體驗
智慧生活大躍進

【作者: 丁于珊】   2015年07月22日 星期三

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觸控技術無所不在,自智慧手機大為盛行之後,觸控成為人機介面的主流技術,不過自穿戴式裝置興起,以及物聯網時代的到來,各式各樣的裝置如雨後春筍般湧現,根據不同的裝置,當然人機介面也不只有觸控這一途。


在今年的Computex中,除了觸控技術有了新應用之外,更多的是其他的人機介面開始崛起,例如生物辨識、眼球控制等。


Synaptics新把戲 觸控上鍵盤

看好電競市場,觸控大廠Synaptics計畫進一步將觸控技術延伸至行動裝置及電腦以外的周邊市場,開發更多的新興應用。對此,Synaptics在日前推出SmartBar技術,希望進一步擴展非觸控式桌上型PC市場。SmartBar技術是專為桌上型PC與筆記型電腦設計的首款解決方案,可讓鍵盤空白鍵具有觸控手勢操作的功能,進行快速的文字編輯、簡單縮放,或由所提供之巨集編輯器啟用的多項自訂功能,提昇效率與生產力,搭載 SmartBar技術的遊戲及辦公程式皆可提昇效率與生產力。



圖1 : Synaptics在日前推出SmartBar技術,希望進一步擴展非觸控式桌上型PC市場。
圖1 : Synaptics在日前推出SmartBar技術,希望進一步擴展非觸控式桌上型PC市場。

在Computex中,Synaptics也與合作夥伴曜越科技共同展出具備觸控功能的滑鼠與鍵盤。除此之外,Synaptics也在其中整合其Natural ID生物識別解決方案,讓這些觸控區域具備指紋辨識功能。


Synaptics的Natural ID小型區域觸控感測解決方案之中,加入了手指一觸即能迅速登入並安全進行交易的功能,將感測技術拓展至電腦周邊,Synaptics人機介面系統部門行銷副總裁Godfrey Cheng 表示,個人電腦週邊設備有非常多的機會能夠與生物識別認證互相整合,而利用滑鼠或鍵盤的指紋認證功能達到安全的登入或交易,既快速、輕鬆又簡便,且和使用密碼相較之下,安全性大幅提升。


兼顧安全與便利 指紋辨識需求攀升

除了觸控技術外,指紋辨識是Synaptics強調的另一人機介面議題。微軟日前宣布將會在Windows 10將會有Windows Hello的功能,其整合多種生物辨識技術,如指紋辨識、臉部辨識或瞳孔掃描等等,讓用戶不需要輸入密碼就能夠登入,這也帶動生物辨識的需求量。其中,又以指紋辨識自蘋果在iPhone 5S搭載之後,蔚為趨勢。Synaptics生物識別產品行銷總監Alfred Woo表示,預計在今年底明年初將會有更多高階手機搭載指紋辨識技術。



圖2 : Synaptics各項技術目標市場。(資料來源:Synaptics)
圖2 : Synaptics各項技術目標市場。(資料來源:Synaptics)

隨著各家行動支付平台紛紛上路,對於安全性的要求也更為嚴謹。然而,Alfred Woo指出,傳統密碼容易因側錄或重複使用而遭到竊取,且也非專為行動裝置所設計,輸入不易。根據Synaptics研究,駭客在10分鐘內就能夠破解六位元的密碼,足以顯見傳統密碼已不再保證絕對安全。相較之下,生物辨識為個人獨特的密碼,難以仿製,不僅更為安全,使用上更為快速、便利及簡單,且使用者也不會忘記或遺失密碼。


也因此,已有越來越多的高端電腦及智慧手機等裝置開始搭載各種生物辨識技術,Alfred Woo表示,生物辨識市場正快速的成長中,預計2015年將會有3.5億個裝置搭載生物辨識,這些裝置包含筆記型電腦、智慧手機及平板電腦等,而2018年成長到十億的裝置,除了各個產品線都有所成長外,也將延伸至智慧手錶等穿戴式裝置。


Atmel低功耗觸控 助力物聯網設備

身為另一家觸控IC大廠的Atmel則主攻平板電腦、筆電等更大尺寸螢幕市場,其U系列觸控解決為不同大小的設備提供了同樣一個平臺,覆蓋了從1.2英寸的可穿戴設備至10.1英寸螢幕的平板電腦。


U系列支援不同的觸控架構,包含非常成熟的out-cell、正在崛起的on-cell以及混合in-cell。Atmel高級專案經理Richard Kerslake-Smith指出,Atmel為每個細分市場拓展其獨特的功能,尤其混合in-cell設計具備高抗噪性和重新校準能力,對於穿戴式裝置、手機和平板電腦等小型設備有更高的穩定性,同時Atmel也掌握著低功耗技術以及一系列與之配套的關鍵功能。



圖3 : Atmel認為,汽車將會是觸控技術重要的成長市場之一。
圖3 : Atmel認為,汽車將會是觸控技術重要的成長市場之一。

面對物聯網設備越來越多的情況下,Atmel認為除了手機與平板之外,包含穿戴式裝置、汽車、家用電器、工業自動化等領域都將大量使用觸控技術,Atmel將這些領域視為是重要的成長市場之一。Richard Kerslake-Smith表示,儘管物聯網時代有非常多樣化的設備出現,但唯一不變的是這些裝置大多要求低功耗,而電容式觸控正是極低功耗的解決方案。


此外,Atmel也透過一些關鍵功能來達到低功耗的目標,包含智慧喚醒手勢、觸控按鈕支援、優化活躍、空閒和深度休眠模式等。Richard Kerslake-Smith指出,由於產品的規格變小,低功耗也變得更加重要,低功耗的手勢喚醒也算是一項重要特色。而Atmel計畫在今年將針對汽車市場開發出更多的新產品,以因應市場需求。


Neonode光學觸控另闢戰場

當市場將大部分的焦點放在電容式觸控時,其他的觸控技術也正悄悄地拓展其應用市場,例如光學式觸控。


儘管電容式觸控為當前觸控面板的主流技術,應用範圍廣大,在行動裝置、筆記型電腦、穿戴式裝置或各種螢幕上處處可見其蹤跡。然而,礙於其本身條件的限制,對於大尺寸觸控螢幕,成本高且良率低,相較之下光學式觸控在此領域展現了不少優勢。光學式觸控供應商Neonode近來就在不少領域以期解決方案贏得不少大廠如HP、Dell、Amazon的支持。


瑞典大廠Neonode過去以來不斷專注於光學式觸控技術的開發,其zForce專利技術是發射紅外線光並接收光折射率來感應其觸控點,Neonode台灣區總經理徐士杰指出,相較於電容式觸控,光學式觸控由於不需要額外的玻璃/薄膜,不僅體積輕薄、低功耗,成本也相對較低。他舉例,以14寸的觸控面板來說,Neonode的解決方案能較電容式觸控減少60%之多,這能帶動觸控筆電或者AIO的普及。除此之外,zForce也能感應觸控物體的大小、觸控壓力甚至距離遠近。


另外, Neonode近來也推出一系列相關解決方案,包含zForce Edge、zForce Air、zForce Drive。其中,zForce Air提供了一個支援多點觸控且多元化應用的光學式觸控解決方案,徐士杰指出,zForce Air將電子與光學整合在一個單邊的觸控模組上,將材料成本降到最低,且此模組除了用於觸控螢幕之外,也能任意擺放在各個區域觸控。


而zForce Drive則將觸控整合到汽車方向盤內,讓駕駛者在開車時雙手不需離開方向盤也能接聽電話或更換音樂等,徐士杰指出,透過一些特定手勢,zForce Drive甚至可以取代油門、煞車,做到加速減速等功能,這不僅能讓駕駛更安全,觸控也取代車內許多按鈕,達到減少成本的目的。



圖4 : Neonode將觸控整合到汽車方向盤內,讓駕駛者可利用方向盤做出指令。
圖4 : Neonode將觸控整合到汽車方向盤內,讓駕駛者可利用方向盤做出指令。

目前,Neonode已經應用於亞馬遜的電子閱讀器Kindle以及HP印表機等產品上,徐士杰表示,由於行動裝置已是由電容式觸控主導的紅海市場,因此Neonode將以更有優勢的筆記型電腦、AIO、汽車、印表機等為主要目標市場。


一切盡在眼裡 Tobii眼控進入消費市場

除了觸控技術外,更多的人機介面也在今年的Computex中展出,引人注目,例如眼球控制。


近來,虛擬實境成為市場熱門話題,為了提升用戶體驗,不少廠商也在其產品中加入眼動追蹤技術,以便有更真實的互動體驗。在技術不斷的演進之下,眼動追蹤也從過去的醫療應用逐漸延伸至一般消費市場。動眼追蹤技術廠商Tobii認為,2015年將會是眼動追蹤進入消費市場的元年。



圖5 : Tobii透過筆記型電腦下方的三個紅外線發射器以及上方的攝影鏡頭來追蹤用戶的眼球位置。
圖5 : Tobii透過筆記型電腦下方的三個紅外線發射器以及上方的攝影鏡頭來追蹤用戶的眼球位置。

Tobii近年來致力於眼動追蹤技術,搶攻電子裝置應用市場。為了進一步將眼動追蹤技術拓展到消費市場,目前與微星簽署一項備忘錄,將合作展開一系列計畫,把眼動追技術導入其產品,共同帶動眼動追蹤遊戲相關產業。Tobii採用近紅外線技術,透過筆記型電腦下方的三個紅外線發射器以及上方的攝影鏡頭來追蹤用戶的眼球位置,能夠支援距離45-90公分,寬度80公分範圍內的眼球追蹤。


導入眼動追蹤技術將為遊戲產業帶來新的應用,讓使用者更投入,提升玩家與遊戲之間的互動程度並且達到更真實的體驗。Tobii Tech副總裁Oscar Werner表示,眼球控制不僅是極為自然的直覺式操作介面,通常眼球注視的地方也代表用戶的注意力所在,透過這樣的技術,將能夠開發更好的用戶介面。



圖6 : Tobii眼球控制技術
圖6 : Tobii眼球控制技術

除此之外,透過眼動追蹤,玩家能夠與遊戲人物或場景有更多的互動方式,且透過觀察專業玩家視線所及也能作為訓練工具。不過Oscar Werner強調,由於視線移動頻繁,因此目前大多應用在於指向,若要控制仍必須仰賴觸控或語音等其他方式。


目前Tobii也與微星共同展示了一款概念筆電,其目標是要致力將眼動追蹤普及到消費者的日常生活。Oscar Werner表示,消費者市場對於眼動追蹤技術的採納仍處於初期階段,Tobii投資技術、夥伴關係和軟體生態系統,以帶領眼動追蹤邁入主流電腦為長期目標。而除了筆電之外,Tobii也計劃下一步要將眼動追蹤拓展到更多VR裝置甚至電視,讓更多的用戶可體驗眼動追蹤帶來的便利性及有趣應用。


結論

觸控技術已深深地融入到生活中的各個層面,帶來許多的便利性。不過在享受觸控帶來的便利的同時,科技大廠也不斷在追逐更簡單、更自然以及更人性化的人機介面。而如何設計出適合這些人機介面的應用情境,也在在考驗著設計人員的巧思,可以肯定的是,這些新一代的人機介面將會帶來充滿無限想像的未來智慧生活。


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