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介面技術  

智慧手機及平板電腦的使用者介面設計技巧

上網時間: 2010年09月03日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:使用者介面  電容式觸控  觸控式螢幕 

使用者介面是人機互動的一種工具和機制。終端產品,例如iPad、電子書或其他任何消費性設備的品質,都與使用者介面的建構和執行直接相關。

使用者介面的廣泛部署可追溯到打字機 QWERTY 鍵盤的創新。它最開始源於對快速將數據(字母)輸入機器並列印到紙張上的需求。在本質上來講,當時是非常機械的。人們需要使勁敲擊鍵盤,用足夠的力量利用色帶將字印在紙上。後來,紙張被非易失性記憶體所取代,用來儲存、編輯並在稍後列印出這些文字,文字處理器就這樣誕生了。

可攜式設備

可攜式消費產品,更具體地說就是手機,在早期基本上是模仿QWERTY 鍵盤的。機械式按鈕用來將使用者的意圖轉換為電平,這樣就能夠與CPU互動和理解。人類需要適應與機器協同工作。這種工作模式對於那些相對簡單的設備,如基本的電話(座機或手機)來說表現良好。介面所需的功率相對較低,在多數情況下,靜態電流為零(忽略漏電流)。

但是對於那些更為複雜,且沒有採用精密技術處理人類行為和互動機制的設備和機器,這種介面使得用戶在使用終端產品時多次產生糟糕體驗,並認為其“使用起來太困難”。

手機使用者介面的迅速發展解決了智慧手機的困境。按鍵很快就被基於電阻觸控式螢幕的介面所取代。儘管如此,基本的使用者介面還是未能改變。

應當指出,電阻觸控式螢幕介面並非唯一的解決方法。許多其他途徑,例如電容式、表面聲波等都可以發揮同樣作用,但是,沒有哪種方法像電阻式觸控式螢幕那樣在可攜式設備中的應用如此廣泛。電阻觸控式螢幕介面滿足了手機市場的功耗、性能以及價格基準。不管用戶設備用的是什麼介面,它都需要與機械式按鈕抗衡,因為使用者介面的根本基礎並沒有改變。

隨著iPhone、iPad和iPod觸控產品的推出,電容式觸控式螢幕介面得到了廣泛部署。而在蘋果公司選擇電容式方案之初,人們都認為其做法背離了產業發展方向,因為在那個時候,大多數手機製造商都選用機械式按鈕或基於電阻式觸控式螢幕(或兩者兼顧)的介面。電容式觸控使用者介面甚至都沒能出現在眾多手機製造商的路線圖之內。透過採用電容式觸控式螢幕介面,使用者介面可透過鑒別功能得到顯著增強,如手勢識別。

使用者介面技術的功耗

了解每一種使用者介面技術的利弊非常重要。雖然這裡有很多方面可以進行討論,但我們將重點關注特定使用者介面的功耗。圖1描述了目前市面上的基本使用者介面架構。

圖1:基本使用者介面技術。
圖1:基本使用者介面技術。

手機解決方案的機械式按鈕採用基於中斷的時分感應機制,也叫鍵盤掃描。當用戶按下特定的按鈕時,將觸發內部中斷並開始鍵盤掃描。應當指出,理論上靜態電流消耗為零(或至少只是漏電流)。但是,按鍵的實際掃描和定位將在短暫時間內消耗數百微安很窄的峰值電流。因此平均電流非常低。概念架構如圖2所示。如果我們假設電壓Vdd = 3.3V,上位電阻為10k歐姆,那麼上位電流是3.3V/10k = 330uA。如果這些按鈕處於‘按下’狀態,將會出現這個電流。短暫觸控按鈕時,在開關關閉時將出現330uA 的電流峰值。

圖2:機械式按鈕介面。
圖2:機械式按鈕介面。


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