技术解读：KNX技术应用新发展
随着多媒体信息查询的与日俱增，触摸屏的应用越来越普遍。因为触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，使用简单、方便、自然，而且又具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点，适用于中国多媒体信息查询的国情。
利用触摸屏技术，用户只要用手指轻轻地指碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，从而使人机交互更为直截了当，这种技术极大方便了那些不懂电脑操作的用户。这种人机交互方式，赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。
触摸屏在我国的应用范围非常广阔，主要有公共信息的查询，如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询；城市街头的信息查询；此外还可广泛应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。触摸屏还会走入家庭，随着城市向信息化方向发展和电脑网络在日常生活中的渗透，信息查询都会以触摸屏——显示内容可触摸的形式出现。
本文提供一些有关触摸屏的相关基础技术知识，希望这些内容能对广大用户有所参考和帮助。
一、触摸屏的起源
如果说1964年鼠标的发明，把电脑操作带入了一个新的时代，那么触摸屏的出现，则使图形化的人机交互界面变得更为直观易用。1971年，美国人Sam Hurst发明了世界上第一个触摸传感器。虽然这个仪器和我们今天看到的触摸屏并不一样，却被视为触摸屏技术研发的开端。
当年，Sam Hurst在肯尼迪大学当教师，因为每天要处理大量的图形数据而不胜其烦，就开始琢磨怎样提高工作效率，用最简单的方法搞定这些该死的图形。他把自己的三间地下室改造成了车间，一间用来加工木材，一间制造电子元件，一间用来装配这些零件，并最终制造出了最早的触摸屏。这种最早的触摸屏被命名为“AccuTouch”，由于是手工组装，一天生产几台设备。
1973年，这项技术被美国《工业研究》杂志评选为当年100项最重要的新技术产品之一。不久，SamHurst成立了自己的公司，并和西门子公司合作，不断完善这项技术。这个时期的触摸屏技术主要被美国军方采用。直到1982年，Sam Hurst的公司在美国一次科技展会上展出了33台安装了触摸屏的电视机，平民百姓才第一次亲手“摸”到神奇的触摸屏。
在1984年贝尔实验室设计的触控式屏幕，可以操控图像。同年，微软开始研究该领域。一项重大的突破发生在1991年，当Pierre Wellner发表的一份文件，他对多点触控“数码服务台”，即支持多手指的提案，这为后来的发展起着至关重要的作用。
从此，触摸屏技术开始广泛应用于公共服务领域和个人娱乐设备。人们逐渐习惯用“摸”的方式，在电子售货机上选购商品，在卡拉OK机上点播歌曲，在银行、医院、图书馆、机场查询自己需要的信息。1991年，触摸屏正式进入中国。1996年中国自主研发的触摸自助一体机投入生产。
二、触摸屏的主要类型
从技术原理来区别触摸屏，可分为五个基本种类：矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。其中矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台；触摸屏红外屏价格低廉，但其外框易碎，容易产生光干扰，曲面情况下失真；电容屏设计理论好，但其图象失真问题很难得到根本解决；电阻屏的定位准确，但其价格颇高，且怕刮易损；表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷，清晰抗暴，适于各种场合，缺憾是屏表面的水滴、尘土会使触摸屏变的迟钝，甚至不工作。
按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，我们把触摸屏分为四种，它们分别为电阻式、红外线式、电容感应式以及表面声波式。
电阻式触摸屏的ITO涂层比较薄且容易脆断，涂得太厚又会降低透光且形成内反射降低清晰度，ITO外虽多加了一层薄塑料保护层，但依然容易被锐利物件所破坏，寿命并不长久，关键在于材料科技。
电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器，由于电容随温度、湿度或接地情况的不同而变化，故其稳定性较差，往往会产生漂移现象，该种触摸屏适用于系统开发的调试阶段。
红外线式触摸屏由装在触摸屏外框上的红外线发射与接收感测元件构成，在屏幕表面上，形成红外线探测网，任何触摸物体可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰，适宜某些恶劣的环境条件。不过，由于只是在普通屏幕增加了框架，在使用过程中架框四周的红外线发射管及接收管很容易损坏。
表面声波触摸屏表面声波是一种沿介质表面传播的机械波。该种触摸屏由触摸屏、声波发生器、反射器和声波接受器组成，其中声波发生器能发送一种高频声波跨越屏幕表面，当手指触及屏幕时，触点上的声波即被阻止，由此确定坐标位置。表面声波触摸屏不受温度、湿度等环境因素影响，分辨率极高，有极好的防刮性最适合公共场所使用。
三、触摸屏的基本原理
为了操作上的方便，人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时，我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏，然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成；触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器；而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。
触控屏控制器解析
1. 前面板或外框
前面板或外框是终端产品的最表层。在某些产品中，该外框将透明的盖板围起来，以免受到外部的恶劣气候或潮湿的影响，也防止下面的传感产品受到刻划以及破坏。也有些时候，最外面的框只是简单地覆盖在触控传感器的上边，这种情况下仅仅是一个装饰。
2. 触控控制器
通常，触控控制器是一个小型的微控制器芯片，它位于触控传感器和PC/或嵌入式系统控制器之间。该芯片可以装配到系统内部的控制器板上，也可以放到粘贴到玻璃触控传感器上的柔性印刷电路(FPC)上。该触控控制器将提取来自触控传感器的信息，并将其转换成PC或嵌入式系统控制器能够理解的信息。
3. 触控传感
触控屏“传感器”是一个带有触控响应表面的透明玻璃板。该传感器被安放到LCD上面，使得面板的触控区域能覆盖显示屏的可视区域。如今市场上有许多种不同的触控传感技术，各自都采用彼此不同的方法来检测触控输入。基本上，这些技术都是在触控时，使电流流过面板，从而产生一个电压或信号的变化。这个电压变化将被触控控制器传感，从而确定屏幕上的触控位置。
4. 液晶显示器(LCD)
绝大多数的触控屏系统用于传统的LCD上。用于触控产品的LCD选择方法与传统系统中基本相同，包括分辨率、清晰度、刷新速度、成本等。但在触控屏中的另一个主要的考虑是辐射电平。由于触控传感器中的技术基于面板被触控所产生的微小的电变化，能够辐射许多电气噪声的LCD是设计中的难点。在选择用于触控系统中的LCD之前，应该与触控传感器提供商进行协商。
5. 系统软件
触控屏驱动器软件可以来自原厂商（如手机中的嵌入式OS），也可以是后来加装的软件（像在传统PC上加一个触控屏）。该软件应能使触控屏和系统控制器一道工作。它将告诉产品的操作系统如何解析来自触控控制器的触控事件信息。在PC型应用中，绝大多数触控屏驱动器的工作像一个鼠标。这就使得触控屏幕与在屏幕上的同一位置上连续的按鼠标非常相似。在嵌入式系统中，嵌入式控制驱动器必须将出现在屏幕上的信息与接收到触控的位置进行比对。
四、触摸产品技术展望
无论你是在商场购物，还是在银行存取款，触摸式的自动服务器为你提供了方便快捷的服务，这就是我们所说的触摸屏。可在几年前，这一新东西还非常少见，在业内也没有触摸行业的说法。经过多年来的发展，触摸屏的功能已从原先简单的查询导览发展成为集业务查询上网于为一体的触摸查询一体机，应用领域也从最初的邮电、商场到遍布各个行业众多领域。
犹如PC从286、386发展到奔腾机一样，触摸屏经历了从低档向高档发展的历程。从红外屏、四线电阻屏到电容屏，现在又发展到声波触摸屏、五线电阻触摸屏，性能越来越可靠，技术越来越先进。而且随着各行业应用特点的不同，以前被忽视了的红外屏电容屏，经过工艺改造，重又获得了新生。LCD平板显示技术的发展使得红外屏的优势凸显出来，金融、证券等行业用户对此青睐有嘉。
综观IT信息产品的发展，离不开两个基本要素：市场容量和价格。价格降低会产生一定的量的提升，但如果没有实实在在的市场基础，产品的普及、技术和行业的发展都无从谈起。
触摸产品由于早期给人的印象仅是信息的查询，对行业用户来说只是可有可无的形象工程，必然影响市场容量。目前各触摸厂商们都在改进其产品的功能，加大了业务系统的份量。譬如，银行的KIOSK一体机已经加入了微型打印机、读卡器等设备，功能上吸收了银行的补登存折、转帐等业务，使得系统不在仅仅停留于业务介绍和形象宣传。这一改动显然是有效的，银行系统对这类一体机需求旺盛，连专注于银行业务设备的南天公司都开发出了类似的一体机产品。目前一体机已出现自助售票系统，应用到铁路公路的售票业务，这一进展是否预示着一体机会走上ATM机或者自动售卖机的路子还不明确。由于触摸产品对开放式环境的适应性，商业系统对销售网络及形象宣传的考虑，ATM和自动售卖机暂时无法替代KIOSK一体机，不过业务型的一体机确定无疑是一种方向。
在价格方面的进步主要来自于触摸屏技术和触摸软件的发展。由于目前各类屏各具优缺点，应用范围、应用规模俱受制约，用户可能只考虑使用的方便及寿命，生产商们却必须不断推陈出新，将更高性能更低价格的产品供应给用户。新的技术产生需要大量的积累，改造原有技术是目前的主流。就像红外屏的新生一样，声波屏的改进已经有了一个可喜景象，由于声波屏能产生对压力的感受，无形中增加了控制手段，对屏功能的扩展十分有利，应用范围因此大大拓展。成熟的软件会使用户享受到两种优点：功能完善和低廉价格。随着产品在各行业应用市场的推进，对行业应用的理解不断强化，系统将越来越合体，而价格由于投入的递减将下降。
触摸行业标准的制订不容忽视，这将有利于规模发展和合理竞争，对价格的优化极有帮助。而各行业用户也需在目前条件下，缩减不必要的特殊要求，降低生产商的研发成本，加强在软件应用体系上的投入力度，使硬件产品化和规模化程度提高，应用系统水平提升，真正达到方便所有人，也方便行业用户的目标。
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