Công nghệ hiển thị trong năm: Multitouch (1)

Quản Trị Mạng - Bảng điều khiển màn hình cảm ứng đã ra đời được khoảng hơn một thập kỷ, nhưng phải đến năm 2007 sự ra mắt của màn hình multitouch (đa cảm ứng) trên iPhone của Apple đã mang đến cho thị trường một luồng gió mới. Hiện nay công nghệ multitouch đang trở thành tâm điểm của thị trường như là một công nghệ tiên tiến dành cho màn hình cảm ứng mà các nhà sản xuất hy vọng sẽ xây dựng dựa trên sự thành công của Apple.

Công nghệ multitouch hiện đang bùng nổ với doanh thu lên đến 6 tỉ USD cho các nhà sản xuất trong năm nay, với hơn 200 nhà cung cấp đang cạnh tranh nhau hết sức quyết liệt- và nó sẽ tăng đến hơn 13 tỷ USD vào năm 2016, theo công ty nghiên cứu thị trường DisplaySearch. "Nó đã là một thị trường rất lớn, và đang phát triển nhanh", nhà phân tích Jennifer Colegrove cho biết.

Công nghệ multitouch hiện nay chiếm ưu thế trong thị trường điện thoại thông minh, và với sự ra mắt của iPad trong năm 2010, công nghệ này đang khởi động để tiếp tục tấn công vào thị trường máy tính bảng. Công nghệ này hiện cũng đang xâm nhập vào nhiều dòng thiết bị khác từ màn hình máy tính để bàn lớn đến các hệ thống giải trí trên máy bay được tìm thấy trong các máy bay chở khách thương mại seatbacks - và xa hơn nữa.

Một cái “chạm nhẹ” chứ không phải là “ấn”

Trước khi iPhone ra đời, hầu hết các màn hình cảm ứng đều sử dụng công nghệ nhận diện áp lực, màn hình cảm ứng điện trở yêu cầu người sử dụng có các tác động vật lý như là ấn xuống màn hình. Màn hình điện trở chỉ có thể theo dõi vị trí của một ngón tay tại một thời điểm.

Apple đã chọn một công nghệ đầy cạnh tranh: công nghệ điện dung, công nghệ này giúp màn hình phản ứng với một cái chạm nhẹ, nó có thể cảm nhận ngón tay của bạn khi bạn chạm vào một trường điện ở phía trên của bề mặt cảm ứng - một kỹ thuật được gọi là cảm nhận khoảng cách. Các bảng điều khiển nằm ở phía trên của các màn hình hiển thị (phổ biến nhất là một màn hình tinh thể lỏng). Công nghệ cảm ứng điện dung được thiết kế để ngón tay của chúng ta (hoặc một chiếc bút châm điện dung được thiết kế đặc biệt) để làm nhiễu loạn trường điện, không giống như thiết kế điện trở, nó sẽ không làm việc với một chiếc bút bình thường hoặc một vật vô tri khác.

Các dự án về ​​màn hình điện dung sử dụng một bề mặt cảm ứng bằng kính giúp màn hình trở nên trong suốt hơn so với lớp nhựa được sử dụng trong công nghệ điện trở, dẫn đến màu sắc tươi sáng hơn. Bề mặt cảm ứng bằng kính cũng bền hơn, và công nghệ điện dung cũng hạn chế hơn các vết trầy xước trên bề mặt.

Bước đột phá của Apple với chiếc iPhone phiên bản 1 đã mở ra một xu hướng sử dụng mới của màn hình cảm ứng đó là sử dụng đồng thời nhiều “chạm” chứ không phải 1 chạm/1 lần như trước, qua đó cho phép phát triển các cử chỉ của iPhone mà hiện nay đã trở thành quen thuộc như: quét trên màn hình, xoay và thu hẹp/ mở rộng. "Đó mới thực sự đúng là cách mà các màn hình cảm ứng có thể sử dụng", ông Bruce Gaunt, một kỹ sư cơ khí của Product Development Technologies – một công ty chuyên thiết kế và tích hợp công nghệ màn hình cảm ứng cho các nhà sản xuất điện thoại di động và máy tính xách tay cho biết. "Đó là điều mà Apple đã làm rất rất tốt."

Gần đây, Samsung đã có tích hợp công nghệ multitouch thành công vào màn hình ma trận hữu cơ điốt phát sáng chủ động (AMOLED) trong thiết bị như điện thoại thông minh Galaxy S. Công nghệ Super AMOLED, công nghệ cảm biến địa điểm cho phép các màn hình tự cảm nhận các tác động của ngón tay thay vì đòi hỏi một lớp riêng biệt giúp cho thiết kế của màn hình mỏng hơn.

"Samsung là người đi tiên phong trong việc đưa cảm ứng vào trong màn hình ma trận OLED", ông Vinita Jakhanwal, một nhà phân tích của công ty nghiên cứu thị trường iSuppli cho biết.

Phổ biến và hạn chế

Năm nay, thị trường điện thoại thông minh sẽ đạt đến một điểm giao nhau, với hơn 50% các đơn vị bao gồm cả các màn hình cảm ứng điện dung và màn hình cảm ứng OLED, ông Jakhanwal cho biết. Máy tính bảng cũng là một thị trường tăng trưởng nhanh chóng với công nghệ multitouch với minh chứng là sự thành công của dòng sản phẩm iPad của Apple, chưa kể sự ra đời của hàng loạt các dòng máy tính bảng khác công bố năm nay tại Hội chợ hàng điện tưu tiêu dùng.

Trước đó, có thể những máy tính xách tay với màn hình đa cảm ứng kép sẽ xuất hiện, đi đầu là chiếc máy tính xách tay Iconia của Acer, dự kiến xuất xưởng trong nửa đầu năm nay. Thiết kế này thay thế các bàn phím vật lý với một bề mặt hiển thị thứ hai có thể được sử dụng như một bàn phím ảo hoặc như một màn hình mở rộng.

Máy tính xách tay Iconia của Acer hiện vẫn đang trong quá trình hoàn thiện với tính năng màn hình cảm ứng đa cảm ứng tích hợp hai trong một.

Thiết bị này có nút khởi động ở bên, thiết kế giống như một cuốn sách để hiển thị hai trang của một văn bản từng mặt một, và người dùng có thể lật trang bằng cách sử dụng một cử chỉ, giống như khi họ đọc trên iPad.

Nhưng tạo ra một màn hình cảm ứng lớn hơn thực sự là một thử thách, ông Ken Bosley, nhà quản lý sản phẩm phần mềm của đơn vị kinh doanh toàn cầu sản phẩm destop dành cho người tiêu dùng của HP cho biết. Bởi vì sản xuất công nghệ điện dung ​​là rất tốn kém với những màn hình lớn hơn màn hình của một chiếc máy tính bảng. HP sử dụng một công nghệ đa cảm ứng quang học, trong đó có hai camera gắn ở cạnh màn hình cảm ứng xác định tọa độ cho dòng máy tính để bàn và máy tính xách tay TouchSmart của nó.

"Có rất nhiều vấn đề độ bền với màn hình cảm ứng”. Bosley nói. "Và trong khi Apple tích hợp công nghệ đa cảm ứng với hệ điều hành của nó thì những hỗ trợ từ phía Windows vẫn phải được sử dụng." Windows 7 không phù hợp với cảm ứng, như vậy chúng ta còn phải làm việc rất nhiều với các phần mềm cảm ứng của chúng ta.

Bởi vì để tích hợp thêm một công nghệ đa cảm ứng vào một máy tính để bàn sẽ mất thêm khoảng 150$ so với mặt bằng giá của máy tính để bàn nói chung, Bosley nói, và bởi vì nó vẫn còn xem như là một bổ sung, hoặc một sự thay thế cho bàn phím và chuột, một số ý kiến cho rằng công nghệ đa cản ứng đang gây ra lãng phí tiền bạc. Một màn hình cảm ứng điện trở sẽ cho phép bạn thực hiện các tính năng cơ bản chẳng hạn như bắt đầu chơi một đĩa DVD. Vấn đề, Bosley nói, là người dùng hiện nay hy vọng mọi thiết bị màn hình cảm ứng đều hỗ trợ đa cảm ứng, cho dù đó là một công nghệ có lợi ích hay không. "Nếu bạn không đáp ứng được kỳ vọng của người tiêu dùng, họ sẽ quay lưng bỏ đi."

Một ví dụ điển hình: TouchSmart cung cấp một bàn phím trên màn hình, mặc dù hầu hết mọi người không bao giờ sử dụng nó. Người ta thích sử dụng bàn phím thông thường, Bosley nói, "nhưng chúng tôi vẫn tích hợp nó bởi vì mọi người mong đợi nó."

Michael Woolstrom, Giám đốc điều hành của nhà sản xuất màn hình cảm ứng Touch International cũng đồng ý với quan điểm đó. Công ty của ông đang làm việc với các đối tác kinh doanh để cung cấp màn hình đa cảm ứng seatback thay thế cho thế hệ cảm ứng điện trở hiện tại trên màn hình cảm ứng nhận diện áp lực trong máy bay chở khách Airbus vào cuối năm nay. "Người dùng muốn có các động tác quét, thu hẹp, mở rộng màn hình" ông nói. "Multitouch cho họ cảm giác đó”.

Một vấn đề lớn với màn hình cảm ứng gắn kết theo chiều dọc là hiệu ứng “gorilla arm", ông Andrew Hsu – nhà hoạch định chiến lược sản xuất công nghệ màn hình cảm ứng Synaptics cho biết. Người dùng đơn giản là không thể làm việc một cách bền vững với cánh tay mở rộng ra ngoài - nó tạo ra cảm giác gượng gạo và mệt mỏi.

Trên TouchSmart, HP đã phần nào cải thiện vấn đề này bằng cách cho phép người dùng sử dụng màn hình hiển thị nghiêng 30 trở lại độ theo chiều dọc. Điều đó sẽ giúp cải thiện phần nào, nhưng Bosley thừa nhận rằng việc sử dụng màn hình cảm ứng ở góc độ đó vẫn tạo ra cảm giác lúng túng. Các nghiên cứu về hoạt động của người dùng của HP cho thấy người dùng có xu hướng nghiêng màn hình hiển thị tùy thuộc vào các ứng dụng, ông nói. Chẳng hạn với ứng dụng Solitaire, người dùng sẽ nghiêng màn hình hiển thị trở lại, kéo nó lại gần và sử dụng màn hình cảm ứng, nhưng họ có xu hướng không sử dụng bàn phím trên màn hình và theo cách này, không có chỗ cho cánh tay bạn có thể nghỉ ngơi, nó tạo ra cảm giác rất không thoải mái.

Nhưng trên điện thoại thông minh và máy tính bảng, điều này lại không phải là một vấn đề quá lớn. Người dùng có nhiều khả năng tận dụng được khả năng cảm ứng một cách tối đa và sử dụng bàn phím ảo.

Sẽ có thêm cử chỉ cho người dùng

Các nhà thiết kế hệ thống đa cảm ứng đang rất hy vọng sẽ mở rộng hệ thống cử chỉ tạo thêm những cảm giác mới khi sử dụng cho người dùng đi đầu mà Apple. Synaptics là một ví dụ, cung cấp một bộ cử chỉ Scrybe cho phép các nhà thiết kế chọn từ một thư viện chung của những cử chỉ và tạo ra một vài tùy chỉnh theo cách của riêng mình.

"Bạn có thể, ví dụ, được mặc định bằng một cử chỉ nào đó để đưa bạn ngay vào Amazon.com để mua một sản phẩm", Hsu nói. Scrybe hiện đang bán trên thị trường chỉ dành cho máy tính xách tay touchpad, nhưng Synaptics nói rằng công nghệ này có thể được mở rộng trên màn hình cảm ứng.
Swype cung cấp một bộ cử chỉ cho Android và nền tảng thiết bị khác cho phép người dùng gõ chữ bằng cách trượt ngón tay trên một bàn phím ảo thay vì ấn vào nó. Và thư viện cử chỉ mã nguồn mở GestureWorks cung cấp cho hơn 200 cử chỉ đa cảm ứng cho các nhà phát triển Flash và Flex.

Apple cũng đang làm việc để mở rộng bộ cử chỉ của nó. Các nhà sản xuất iPad đang tiến hành thử nghiệm các chức năng cảm ứng mới hỗ trợ lên đến năm ngón tay trong một phiên bản beta của iOS 4.3 - mặc dù công ty đã công bố rằng nó không có ý định sản xuất màn hình đa cảm ứng theo chiều dọc trên máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay.

Nhưng đó không phải là những nền tảng tiêu chuẩn, và ông Bosley nghĩ rằng các cử chỉ mới là ít phổ biến và ít trực quan hơn ba cử chỉ cơ bản phổ biến mà Apple đã mang lại. "Tôi nhìn thấy một bằng sáng chế gần đây của Apple, và nó trông giống như ngôn ngữ ký hiệu của người Mỹ vậy. Tại sao mọi người muốn học một ngôn ngữ mới?" Ông thắc mắc. "Mọi người sẽ sử dụng những cử chỉ tiêu chuẩn, có ý nghĩa trực quan trên màn hình. Tôi không nghĩ rằng họ sẽ sẵn sàng để học một loạt những cử chỉ mới như vậy”.

Mike McSherry, giám đốc điều hành của Swype cũng tỏ ra đồng tình. "Sẽ là không thực tế nếu hy vọng những người dùng phổ thông tìm hiểu nhiều hơn một vài những cử chỉ cơ bản", ông nói. Ông cho rằng những cử chỉ đó sẽ tiếp tục được sử dụng chủ yếu cho việc ra mắt ứng dụng, định hướng hoặc một số tính năng tương tự.

Ba chiều

Khả năng cảm nhận của công nghệ màn hình cảm ứng điện dung giúp nó có thể phát hiện chuyển động không chỉ trên trục X và trục Y của bề mặt màn hình mà có thể là cả trục Z nữa. Trong tương lai, cảm biến gần có thể đưa màn hình cảm ứng vào ba chiều - nếu các nhà sản xuất màn hình cảm ứng có thể tìm ra cách để áp dụng nó.

Công nghệ này có tiềm năng không chỉ giải mã độ gần của ngón tay mà còn giải mã các cử chỉ mà các ngón tay tạo ra. Ví dụ, khi một người dùng bung các ngón tay của mình theo hướng ra ngoài, màn hình cảm ứng có thể giải mã nó như một lệnh phóng to hình ảnh trên màn hình.

"Chúng tôi có thể cảm nhận những thay đổi rất, rất nhỏ trong môi trường điện dung, và bởi vì điều này, chúng ta có thể cảm nhận rất rõ những cử chỉ của bàn tay bạn” ông Trevor Davis, giám đốc tiếp thị cho màn hình cảm ứng Cypress Semiconductor cho biết. Tuy nhiên, giải mã những cử chỉ tinh tế khác thì vẫn còn là một thách thức.

Một mặt, các ứng dụng đơn giản như "di chuột cảm biến" đã được sử dụng, chẳng hạn như một màn hình điện thoại thông minh sẽ tắt khi bạn giữ nó gần với tai của bạn, hoặc các nút LED sẽ làm sáng lên màn hình cảm ứng màn hình SP2009W Dell chỉ khi bàn tay của người sử dụng chạm vào màn hình. Nhưng phát hiện sự hiện diện của một ngón tay trên màn hình là phần dễ dàng.

"Vấn đề lớn nhất là cố gắng để giải mã ý định của người dùng", ông Hsu cho biết. Ngay cả trong một ngữ cảnh ứng dụng, nếu chúng ta không có khả năng giải mã ý của người dùng sẽ dẫn đến những thách thức về khả năng ứng dụng. "

Tuy nhiên, R & D hiện đang có ý tưởng sử dụng bộ cảm biến gần như là một giao diện người dùng, đặc biệt là trong các hệ thống kiểm soát ô tô, ông Jérémie Bouchaud, một nhà phân tích của iSuppli cho biết. Các nhà phát triển đang làm việc trên những cử chỉ 3D sẽ cho phép người dùng phóng to thu nhỏ hoặc di chuyển bản đồ và sẽ nhấc những nội dung của màn hình bên này sang bên kia bằng một cái phẩy tay. Hệ thống cũng có thể phân biệt được bàn tay thực hiện hành động đó là của lái xe hoặc của hành khách giúp ngăn cản hệ thống ứng phó với những cử chỉ của lái xe vì lí do an toàn.

Và đối với màn hình cảm ứng lớn hơn sử dụng quang học thay vì điện dung, các nhà nghiên cứu đang làm việc trên công nghệ 3D cảm ứng quang học để phát hiện chuyển động trong vòng 50 cm của màn hình. "Hệ thống này được hy vọng sẽ xuất hiện trong vòng 2 năm nữa", Bouchaud nói.

Cảm biến gần còn có một lợi ích khác ngoài việc khai thác những cử chỉ. Ông Davis lấy ví dụ các nhà sản xuất điện thoại thông minh có thể sử dụng cảm biến gần để xác định xem một thiết bị đang được đặt trên bàn, trong tay của bạn hoặc trên đùi của bạn, để điều chỉnh mức độ âm thành hoặc hệ thống quạt gió cho phù hợp.

Bên ngoài các thiết bị điện toán truyền thống

Cho dù đa cảm ứng dựa trên cử chỉ phát triển như thế nào đi chăng nữa, một điều rõ ràng là: màn hình đa cảm ứng sẽ tiếp tục phát triển ra bên ngoài phạm vi của điện thoại thông minh, máy tính bảng vào một loạt các máy tính và các sản phẩm tiêu dùng điện tử khác mà mọi người tương tác mỗi ngày.

Điều khiển đa cảm ứng đã được tích hợp vào máy ảnh cao cấp, xe hơi và thậm chí là các thiết bị gia dụng, nhà phân tích Rhoda Alexander của iSuppli cho biết, và dần dần sẽ mở rộng vào các mô hình cấp thấp hơn. Bà cho biết đa cảm ứng có thể sẽ không được tích hợp vào màn hình tivi lớn, nhưng điều khiển từ xa với các nút điện sẽ bắt đầu nhường đường cho các bộ điều khiển đa cảm ứng và các ứng dụng đa cảm ứng chạy trên điện thoại thông minh, chẳng hạn như chiếc điều khiển từ xa L5 cho iPhone.

"Chúng ta thực sự chỉ nhìn thấy phần gốc của nó vào thời điểm này." "Khi chúng ta tiến lên phía trước, bạn sẽ thấy tất cả các loại thiết bị điện truyền thống đã được sử dụng màn hình cảm ứng, đặc biệt là đa cảm ứng".