Что делает сенсорная панель

Сенсорные панели — это целый класс устройств. Они оснащены сенсорными экранами различного типа (емкостными, резистивными и т.д.). Эти панели используются в различных сферах — образовании, промышленности, науке, финансах.

Определение сенсорной панели

Этот прибор можно описать как устройство, которое управляется путем касания. Пользователь может купить сенсорную панель любого типа — емкостную, резистивную, инфракрасную. Несмотря на разницу в используемых для их производства технологиях, они все подразумевают управление через касания экрана и определение точки контакта.

Описание устройства

Устройство выглядит как плоская поверхность, состоящая из особого защитного стекла и находящейся под ним мембраны. Под мембраной находятся датчики и контроллеры, которые позволяют следить за касаниями экрана, определять их координаты и запускать соответствующую реакцию из установленного набора.

Принцип работы

Общая черта всех устройств — это управление их возможностями путем касания экрана. В остальном принцип работы сенсорных панелей зависит от того, какая технология в них реализована. Даже в одном классе устройств различные бренды могут использовать различные типы панелей.

Актуальные технологии производства сенсорных панелей

Крупные бренды используют несколько технологий для выпуска сенсорных панелей. У каждой есть своя сфера применения, универсальной признают резистивную, но есть и другие методики.

Емкостные сенсорные панели

Принцип работы таких панелей основан на том, что устройство определяет факт нажатия за счет того, что обнаруживает изменение показателей силового поля, которое создается за счет установки соответствующих датчиков по углам панели. На каждый такой угол подается слабый переменный ток. Когда пластины касается какой-либо проводящий материал, то происходит утечка тока. А установленные на углах датчики ее определяют.

У этой технологии есть существенный минус, который ограничивает ее применение. Так, сенсорная панель емкостного типа не воспринимает прикосновения через перчатку. Кроме того, для определения координат прикосновения требуется реализовать сложный алгоритм с матвычислениями. Кроме того, проводящее покрытие недостаточно устойчиво к воздействию внешней среды, поэтому интерактивные устройства с емкостными сенсорными экранами чаще устанавливают в помещениях, а не под открытым небом.

Резистивные сенсорные панели

Устройства этого типа состоят из (расположенных одна на другой) пластин. Для создания взаимодействия на элементы наносят проводящий материал, но только на одну из составляющих его пластин— в вертикальной плоскости, а на другую — в горизонтальной. Также от пластин выводятся по два электрода от каждой.

Определение нажатия в таких панелях основано на том, что система фиксирует контакт между двумя пластинами. Когда это происходит, то сразу определяется положение точки воздействия по вертикали и горизонтали, для этого используется резисторный делитель. Резистивные панели весят меньше, чем емкостные. Они используются не только для интерактивных киосков, но и для медицинского оборудования.

Поверхностно-акустические сенсорные панели

Этот тип оборудования — наиболее сложный. По углам панели устанавливают пьезоэлементы. Они нужны для того, чтобы преобразовывать электрический сигнал. Он превращается в ультразвуковые волны, которые направляют вдоль поверхности панели. Отражатели распределяют их равномерно по всему экрану, сенсоры фиксируют распределение этих волн. Когда палец касается экрана, он частично поглощает волну, преобразователь выдает более слабый сигнал, в памяти устройства есть его предыдущие значения. Это позволяет сравнивать и выявлять касания, а затем определять их координаты. Несмотря на более сложную технологию, точность указания координат оставляет желать лучшего.

Инфракрасные сенсорные панели

В этих панелях реализована технология прерывания светового луча, что позволяет обнаружить сенсорные команды. Инфракрасные лучи образуют сетку над панелью. При касании экрана лучи прерываются в определенных точках, что и позволяет определить "координаты" касания. При этом инфракрасная технология способна поддерживать многоточечное касание. Ее преимущества:

У инфракрасных сенсорных панелей имеются и свои недостатки. Они связаны с тем, что под определенным углом солнечный свет может приводить к появлению на поверхности бликов, это мешает нормальному восприятию визуальных образов.

Оптические сенсорные панели

Эти экраны снабжены инфракрасной подсветкой, то есть источник находится не над, а под стеклом. И на границе между стеклом и воздухом наблюдается полное отражение. А если на этой границе возникает посторонний предмет (например, стилус или палец), то свет рассеивается. Для того, чтобы зафиксировать, где он рассеивается, существует несколько технологий. Одна из них, с использованием камеры, применяется в проекционных экранах. Есть и технология дополнительного субпикселя.

Применение сенсорных панелей

Сенсорные панели используются в различных целях. Как основа интерактивных досок и столов они играют важную роль в процессе обучения как в начальных классах, так и в средней и старшей школе, университете.

Использование в смартфонах и планшетах

Все смартфоны и планшеты оснащены сенсорными экранами. Для карманных устройств, когда компактность играет решающую роль, сенсорный экран, не требующий дополнительных приспособлений для работы, становится оптимальным вариантом.

Использование в промышленности и производстве

В легкой и тяжелой промышленности сенсорные панели устанавливают для управления различным производственным оборудованиям. Эти устройства просты в эксплуатации, они не требуют длительного обучения персонала, поскольку обладают интуитивно понятным интерфейсом. С их помощью можно оперативно вводить команды, менять настройки, управлять производственным процессом, чтобы снизить влияние человеческого фактора и избежать рисков.

Использование в медицине

Сенсорные панели в медицине часто используются для записи на прием к врачу. В таких случаях они дополнительно оснащаются термопринтером для печати талончика. В этих устройствах на экран может выводиться и вся информация о медицинском учреждении, включая график приема врачей.

Существует и более сложное интерактивное оборудование, которое может использоваться для удаленной диагностики и получения консультаций врача. В его основе — все те же сенсорные панели, но к ним может подключаться большое количество дополнительного оборудования, например, пульсоксиметр или тонометр для определения насыщения крови кислородом и артериального давления.

Использование в торговле и ресторанном бизнесе

Сенсорные панели используются в розничной торговле. Они сочетают в себе преимущества интернет-магазина и офлайн-салона. Сенсорная панель служит витриной, на которую выводятся сведения обо всех товарах, имеющихся в наличии. Это значительно экономит время, потому что система предоставляет данные о товаре гораздо быстрее, чем продавец — правда, это относится только к большим магазинам с сотнями наименований товаров. Продавец-консультант подключается к процессу только тогда, когда у покупателя возникают дополнительные вопросы.

В ресторанном бизнесе сенсорные панели также позволяют сократить время обслуживания. Такие панели устанавливают в основном в заведениях фаст-фуда, потому что там скорость выполнения заказа является важным конкурентным преимуществом. Сенсорные панели устанавливаются на настенные или напольные стойки и позволяют выбрать, заказать и оплатить блюда из меню (для этого они должны быть оснащены термопринтерами и терминалами). Если в заведении появляются новые сезонные блюда, действуют скидки или акции, об этом тоже проинформируют сенсорные панели.

Использование в автомобильной промышленности

В салонах автомобилей устанавливаются сенсорные панели, на которые выводятся все показатели системы. Также панели открывают доступ ко всем мультимедийным функциям.

Преимущества и недостатки сенсорных панелей

Сенсорные панели — не панацея, они не могут решить всех экономических и организационных проблем. Но они выполняют много полезных функций и являются удобным инструментом для выполнения различных задач, что и обусловило их преимущества. При этом они не лишены недостатков, и решение о покупке этого оборудования нужно принимать в каждой ситуации отдельно, исходя из ее особенностей — сферы деятельности, разновидности панелей и т.д.

Преимущества

Сенсорные панели хорошо зарекомендовали себя — в транспортной отрасли, промышленности, коммунальном хозяйстве, даже строительстве. Все это — благодаря достоинствам, которыми обладают сенсорные панели независимо от их типа.

Удобство использования

Это проявляется в оптимизировании процессов. Любая сенсорная панель управляется так, что с помощью пальцев, маркера или стилуса можно производить множество операций, причем быстрее, чем при использовании мышки и клавиатуры. Это ускорение дает преимущество и в бизнесе, и в обучении:

Сокращение времени ожидания в очереди дает положительный результат в виде роста лояльности покупателей к бренду, увеличению средней суммы чека и т.д.

Безопасность

Сенсорные панели просты в управлении и безопасны. Их можно использовать в детских садах и школах, где дети будут их осваивать под руководством взрослых. Однако панели нужно подбирать и устанавливать так, чтобы они соответствовали действующим санитарным нормам, которые регламентируют диагональ экрана, расстояние между пользователем и панелью и т.д.

Простота управления

Сенсорные панели часто заменяют сразу несколько устройств, поэтому ими проще управлять. К этому следует добавить интуитивно понятный интерфейс, к которому можно привыкнуть буквально за несколько минут.

Экономичность

Использование интерактивного сенсорного оборудования позволяет обойтись без участия продавца-консультанта на всех этапах выбора товара и оформления покупки. Это возможность сократить расходы на оплату труда, потому что не придется содержать большой штат персонала. А расходы на покупку интерактивного оборудования, его внедрения в систему бухгалтерского и складского учета, на его обслуживание будут ниже. Причем они ставятся на расходы предприятия, то есть снижают налогооблагаемую прибыль.

Хотя многим клиентам нравится взаимодействовать не только с электронной системой, но и с обычным продавцом, который ответит на все вопросы, поэтому весь персонал сокращать не нужно, можно просто рационально перераспределить нагрузку.

Недостатки

Преимущества сенсорных панелей значительно превышают их недостатки, к числу которых относятся:

Будущее сенсорных панелей

Ученые продолжают совершенствовать технологии сенсорных панелей в направлении поиска устройства, которое сможет заменить все перечисленные технологии. Это позволит преодолеть такие недостатки как ограниченная точность определения координат и чувствительность к высокой влажности и другим внешним воздействиям.

Тенденции развития технологий таковы, что сегодня же разрабатывают материалы, которые тоньше современных сенсорных экранов смартфонов и является одновременно прочным и гибким. В основе этого материала — оксид индия-олово. Концепт гибких сенсорных дисплеев также уже существует — его разработала компания Atmel.

Возможные направления применения будут расширяться. Поимо карманных устройств, они будет использоваться для большого интерактивного оборудования в сфере промышленности и услуг.

Заключение

Сенсорные панели получили широкое распространение в последние годы. Они используются в промышленности, медицине, сфере развлечений. Но единой технологии производства не существует, хотя ученые пытаются разработать универсальную, свободную от недостатков существующих методик. Перспективы развития сенсорных панелей — в развитии гибких конструкций, которые могли бы работать в любых условиях.