Сенсорные мониторы: какими они бывают и где используются?
4 минуты
7171 просмотр
0 комментариевВ этой статье подробно поговорим о сенсорных экранах, технологиях и устройствах, а также разберемся: где они применяются, каких типов бывают и какие технологии позволяют нам оплачивать покупки или делать заказ в ресторане буквально одним касанием пальца.
Сенсорный монитор состоит из корпуса, в котором размещена матрица – именно на нее выводится изображение, и сенсорный экран – он передает сигналы от прикосновения. Для передачи таких сигналов используются различные технологии.
Какие виды сенсорных экранов бывают?
Резистивные сенсорные экраны
Такие экраны представляет собой гибкую прозрачную мембрану, на которую нанесено токопроводящее (иначе говоря – резистивное) покрытие. Под мембраной находится стекло, также покрытое токопроводящим слоем. Принцип действия резистивного экрана состоит в том, что при нажатии на экран пальцем или стилусом происходит замыкание стекла с мембраной в конкретной точке. Микропроцессор фиксирует изменение напряжения мембраны и вычисляет координаты касания. Чем точнее нажатие, тем процессору проще вычислить точные координаты. Поэтому с резистивными экранами намного проще работать со стилусом.
Первый графический планшет «Elograph» (Элограф) на резистивном принципе, названный его создателем Сэмюэлем Херстом, был разработан еще в 1971 году. До сих пор резистивные экраны используются очень широко, в том числе и в киосках самообслуживания.
Их преимущества:
- Реагируют на прикосновение любого гладкого и твердого предмета: руки, стилуса, пластиковой карты, карандаша и т.д.
- Дешевизна и устойчивость к загрязнениям.
Недостатки резистивных экранов:
- Низкое светопропускание – не более 85% для продвинутых моделей.
- Недолговечность – в местах самых частых прикосновений сенсор изнашивается и перестает реагировать.
- Уязвимость – пленку легко разрезать.
- Невысокая чувствительность – для срабатывания требуется выраженное усилие.
- Невосприимчивость к одновременному нажатию нескольких точек – увеличить или повернуть картинку двумя пальцами на таком экране не получится.
Емкостные сенсорные экраны
Эти реагируют на касание и знакомы нам всем по смартфонам. Принцип работы таких экранов основан на способности человеческого тела проводить электрический ток.
Поверхностно-емкостный экран – это панель с электродами по углам, покрытая токопроводящим материалом. На проводящий слой подается небольшое переменное напряжение. При прикосновении к экрану палец «вбирает» ток в месте касания, эта утечка и, главное, ее координаты регистрируются и передаются процессору.
У проекционно-емкостного экрана на внутреннюю сторону нанесена сетка электродов, на которые последовательно подается напряжение. Амплитуда возникающего тока измеряется микроконтроллерами. Прикосновение пальца изменяет емкостное сопротивление в сетке, что позволяет зафиксировать координаты точки касания. Проекционно-емкостные делятся на несколько технологий, SCW, ITO, NS, Metalmesh и другие.
К плюсам всех емкостных экранов относятся:
- Высокое светопропускание.
- Быстродействие – почти мгновенный отклик.
- Долговечность – большой ресурс касаний (до 200 млн в одной точке).
Проекционно-емкостные также:
- Поддерживают мультитач.
- Могут использоваться с толстыми (до 18 мм) и даже бронированными стеклами, что делает такие устройства вандалоустойчивыми и позволяет надежно защитить их от любых погодных явлений.
- Малочувствительны к загрязнениям – на непроводящие не реагируют, а проводящие подавляются программными методами.
Главный недостаток емкостных экранов – управление только голыми пальцами или с помощью специальных недешевых приспособлений (токопроводящий стилус, перчатки с токопроводящими волокнами).
Инфракрасные сенсорные экраны
У таких двух прилегающих друг к другу сторонах сенсорного экрана располагаются светодиоды, излучающие инфракрасные лучи, а на противоположных им сторонах – принимающие фототранзисторы. То есть, если коснуться экрана пальцем, то лучи перекрываются и не попадают на фототранзисторы, что немедленно регистрируется контроллером, и таким образом определяются координаты касания.
Преимущества:
- Долговечность – количество касаний почти не сказываются на работоспособности.
- Простота и хорошая ремонтопригодность.
- Поддерживают мультитач.
Недостатки:
- Чувствительны к ультрафиолету.
- Низкая скорость работы и средняя точность.
- Боятся грязи.
Сенсорные экраны на поверхностно-акустических волнах (ПАВ)
Не углубляясь в технические детали, скажем, что уникальная особенность технологии ПАВ – распознавать силу нажатия, анализируя интенсивность поглощения акустической волны, которая напрямую зависит от прилагаемого давления. Поэтому один из параметров в SAW сенсоре – сила нажатия, измеряемая в граммах, как правило 80-100 г.
Плюсы таких экранов:
- Высокая прозрачность.
- Долговечность.
- Чувствительность к силе нажатия.
Минусы:
- Более низкая точность, чем у емкостных.
- Сбои в работе при воздействии шумов и вибраций.
- Любая грязь блокирует работу экрана.
Выбирая тип экрана, нужно учитывать конструкцию монитора и место установки терминала самообслуживания.
Виды сенсорных мониторов
Все устройства можно разделить:
По типу установки – на настольные, встраиваемые и навесные
Настольные сенсорные мониторы выглядят, как обычные компьютерные мониторы, но позволяют вводить информацию через прикосновения к экрану. Устанавливают их и в магазинах, кафе, гостиницах и других местах обслуживания клиентов. При использовании в общественном пространстве нужно позаботиться о том, чтобы монитор нельзя было уронить (или унести).
Встраиваемый сенсорный монитор – это рамка с закрепленным в ней экраном, предназначенная для интеграции в готовые устройства самообслуживания (кассы, терминалы), стены, мебель и т.д.
Навесной монитор – экран в корпусе с креплением для фиксации на вертикальной поверхности и регулировкой в зависимости от типа кронштейна. В этом типе чаще встречаются мониторы с большой диагональю.
По месту использования – на уличные и для помещений
От того, где планируется установить монитор, зависят очень многие его характеристики. Для помещения со стабильной температурой, влажностью, освещенностью требования к экранам будут ниже. Для уличных устройств обязательно нужно учитывать температурный диапазон, яркость, устойчивость к ультрафиолетовым лучам (иначе матрица быстро выгорит). Кроме того, для улицы и производственных помещений (например, для заводских терминалов управления станками) может потребоваться дополнительная защита от влаги и пыли.
Степень защищенности обозначается стандартом, а точнее даже сертификацией IP (I – защита от механических повреждений и P – защита от загрязнения и влаги) и указывается в документах на монитор. Например, защита IP65 означает полную герметичность, при которой рабочей поверхности не страшны ни влага, ни пыль.
Отдельно упомянем антивандальность. Она особенно актуальна для устройств, размещенных на улице, в транспорте, на производстве. Работа антивандальных мониторов не ухудшится от небольших царапин или загрязнения. Заодно они защищены от пыли и влаги. На таких мониторах обычно нет кнопок, а их экран покрыт толстым или бронированным стеклом, выдерживающим значительные нагрузки. Для антивандальных мониторов используют емкостные технологии, ПАВ или ИК. Конкретный выбор зависит от условий установки, требований к продолжительности работы, типу управления, яркости и четкости изображения.
Применение сенсорных мониторов
В заключение осталось сказать лишь об использовании сенсорных устройств, которые сегодня проникли буквально во все сферы жизни.
Мы ежедневно сталкиваемся с тачскринами, которыми оснащены банкоматы, кассы самообслуживания в магазинах или терминалы заказа в кафе. Давно привычными стали и сенсорные киоски электронной очереди в поликлиниках, визовых центрах и МФЦ.
Сенсорное оборудование используется для обучения детей и взрослых, на различных тренажерах и в экзаменационных системах. Врачи одним нажатием пальца могут вызвать на экран информацию о динамике состояния больного и назначенном лечении.
В транспортной сфере сенсорные мониторы используются и для продажи проездных билетов, и в кабинах машинистов и пилотов, и в диспетчерских пунктах. На производстве сенсорные устройства все шире применяют для управления сложными станками, мониторинга и контроля удаленных систем.
Наконец, сенсорные экраны устанавливают даже в квартирах, особенно если они оснащены системой «умный дом» или хотя бы продвинутого климат-контроля.
Если вы выбираете устройство самообслуживания с сенсорным экраном для вашего бизнеса, проанализируйте детали будущего проекта: конструктивные особенности терминалов/киосков, особенности их эксплуатации, предполагаемую интенсивность использования. Знание специфики конкретного проекта и особенностей сенсорных технологий позволит подобрать экраны, которые прослужат долго и максимально эффективно справятся с поставленными задачами.
