Chame isso de um esforço da mente humana ou de um milagre do coração humano. Mas tudo isso está acontecendo com a tecnologia. Chegamos a uma era em que tudo o que pode ser pensado também pode ser colocado em prática. E isso também é bastante razoável..!! Basta mover a mão ou passar os dedos sobre algo e funciona. Sim, estou falando da tecnologia interativa baseada em gestos.
Figura 1: Representação pictórica da tecnologia Touch Screen
O que é tecnologia de tela sensível ao toque?
A tecnologia touchscreen é a tecnologia baseada em gestos do tipo manipulação direta. A manipulação direta é a capacidade de manipular o mundo digital dentro de uma tela sem o uso de comandos de linha de comando. Um dispositivo que funciona com tecnologia touchscreen é denominado Touchscreen. Uma tela sensível ao toque é uma tela visual eletrônica capaz de 'detectar' e 'localizar' efetivamente um toque em sua área de exibição. É sensível ao toque de um dedo humano, mão, unha pontiaguda e objetos passivos como uma caneta. Os usuários podem simplesmente mover coisas na tela, rolar, aumentá-las e muito mais.
Saudando a História..!!
A primeira tela sensível ao toque foi desenvolvida pela EA Johnson no Royal Radar Estabelecimento, Malvern, Reino Unido, no final dos anos 1960. Evidentemente, a primeira tela sensível ao toque era do tipo capacitiva; aquele amplamente utilizado em smartphones hoje em dia. Em 1971, um marco para a tecnologia touchscreen foi desenvolvido pelo Doutor Sam Hurst, instrutor da Fundação de Pesquisa da Universidade de Kentucky. Era um sensor de toque chamado ‘Elograph’. Mais tarde, em 1974, Hurst, em associação com sua empresa Elographics, criou a primeira tela sensível ao toque real com superfície transparente. Em 1977, a Elographics desenvolveu e patenteou uma tecnologia de tela sensível ao toque resistiva, uma das tecnologias de tela sensível ao toque mais populares em uso atualmente.
Desde então, as telas sensíveis ao toque são amplamente utilizadas em computadores, máquinas interativas de usuário, quiosques públicos, aplicativos de pontos de venda, consoles de jogos, PDAs, smartphones, tablets, etc.
Tipos de tecnologia touchscreen
Vamos agora dar uma olhada de engenheiro nesta tecnologia revolucionária. Uma tela sensível ao toque é um dispositivo de detecção bidimensional feito de 2 folhas de material separadas por espaçadores. Existem quatro tecnologias principais de tela sensível ao toque:
1) Resistivo
2) Capacidade
3) Onda acústica de superfície
4) Infravermelho
1. Tecnologia de tela sensível ao toque resistiva
A tela sensível ao toque resistiva consiste em uma camada superior flexível feita de polietileno (PET) e uma camada inferior rígida feita de vidro. Ambas as camadas são revestidas com um composto condutor denominado óxido de índio e estanho (ITO) e depois espaçadas com espaçadores. Enquanto o monitor está operacional, uma corrente elétrica flui entre as duas camadas. Quando um toque é feito, a tela flexível pressiona para baixo e toca a camada inferior. Uma mudança na corrente elétrica é, portanto, detectada e as coordenadas do ponto de toque são calculadas pelo controlador e analisadas em sinais legíveis para que o sistema operacional reaja de acordo.
Figura 2: Apresentação gráfica explicando a tecnologia de tela sensível ao toque resistiva
Alguns dos dispositivos populares que usam tela sensível ao toque resistiva são Nintendo DS, Nokia N97, HTC Touch Pro2, HTC Tattoo, Sony Ericsson Satio, etc.
Esses sistemas transmitem apenas 75% da luz do monitor. A tela sensível ao toque resistiva é dividida em tela sensível ao toque resistiva de 4, 5, 6, 7 e 8 fios. Embora o projeto construtivo de todos esses módulos seja semelhante, há uma grande distinção em cada um de seus métodos para determinar as coordenadas de toque.
O Tela sensível ao toque resistiva de quatro fios usa ambas as camadas para calcular as informações dos eixos do toque. A medição de toque no 4 fios é um processo de 2 etapas. A coordenada x do ponto de contato é calculada criando um gradiente de tensão na camada flexível, e a coordenada y é determinada criando um gradiente de tensão ao longo da camada inferior.
Prós e contras: Conseqüentemente, a tela sensível ao toque resistiva de 4 fios é menos durável, pouco precisa e pode variar com as mudanças ambientais. Porém esses negativos são divulgados apenas com telas sensíveis ao toque de grande porte. Estes são relativamente baratos, facilmente disponíveis e consomem pouca energia.
O Tela sensível ao toque resistiva de oito fios é simplesmente uma variação do de 4 fios com a adição de 4 fios sensores, dois para cada camada. Os pontos de detecção auxiliam na redução da deriva ambiental para aumentar a estabilidade do sistema. Os sistemas de 8 fios são empregados em tamanhos de 10,4” ou maiores, onde o desvio pode ser significativo.
O Tela sensível ao toque resistiva de cinco fios não utiliza a folha de rosto (camada flexível) para determinar a coordenada de toque. Toda a detecção de posição é empregada na camada de vidro estável. Neste projeto, um fio vai para a folha de cobertura e quatro fios são implantados nos quatro cantos da folha inferior. A folha de cobertura atua apenas como uma sonda de medição de tensão. O funcionamento da tela sensível ao toque permanece ileso mesmo com alterações na uniformidade do revestimento condutor sobre a capa.
Prós e contras: Altamente durável, preciso e confiável. Esta tecnologia envolve componentes eletrônicos complexos e é cara. Porém, pode ser utilizado em tamanhos de até 22”.
A tela sensível ao toque resistiva de seis e sete fios também é uma variante da tecnologia de 5 e 4 fios, respectivamente. Na tela sensível ao toque resistiva de 6 fios, uma camada extra de aterramento é adicionada atrás da placa de vidro, o que melhora o desempenho do sistema. Enquanto a variante de sete fios possui duas linhas de detecção na placa inferior. No entanto, essas tecnologias são tão prevalentes quanto suas contrapartes.
A tela sensível ao toque resistiva funciona bem com quase todos os objetos semelhantes a uma caneta.
Type2: Capacitivo
2. Tecnologia de tela sensível ao toque capacitiva
A tecnologia de tela sensível ao toque capacitiva é a tecnologia de tela sensível ao toque mais popular e durável usada em todo o mundo. Consiste em um painel de vidro revestido com um material capacitivo (condutor) Óxido de Índio e Estanho (ITO). Os sistemas capacitivos transmitem quase 90% da luz do monitor. Alguns dos dispositivos que usam tela sensível ao toque capacitiva são Motorola Xoom, Samsung Galaxy Tab, Samsung Galaxy SII, iPad da Apple. Existem várias tecnologias capacitivas disponíveis, conforme explicado abaixo.
Telas Superficiais Capacitivas, nesta técnica apenas um lado do isolador é revestido com uma camada condutora. Enquanto o monitor está operacional, um campo eletrostático uniforme é formado sobre a camada condutora. Sempre que um dedo humano toca a tela, ocorre a condução de cargas elétricas sobre a camada não revestida, o que resulta na formação de um capacitor dinâmico. O computador ou controlador detecta então a posição do toque medindo a mudança na capacitância nos quatro cantos da tela.
Prós e contras: A tela sensível ao toque capacitiva de superfície é moderadamente durável e precisa de calibração durante a fabricação. Como é necessário um material condutor para operar esta tela, a caneta passiva não pode ser usada para telas sensíveis ao toque capacitivas de superfície.
Figura 3: Apresentação esquemática da tecnologia de tela sensível ao toque capacitiva
Na tecnologia de tela sensível ao toque capacitiva projetada, a camada condutora ITO é gravada para formar uma grade de múltiplos eletrodos horizontais e verticais. Envolve a detecção ao longo dos eixos X e Y usando um padrão ITO claramente gravado.
Figura 4: Detecção de camada condutiva ITO ao longo dos eixos X e Y
A tela projetiva contém um sensor em cada interseção da linha e da coluna, aumentando assim a precisão do sistema. Existem dois tipos de tela sensível ao toque capacitiva projetada: Capacitância Mútua e Auto Capacitância
Type3: Superfície Acústica
3. Tecnologia de tela sensível ao toque de ondas acústicas de superfície
A tecnologia Surface Acoustic Wave Touchscreen contém dois transdutores (transmissão e recepção) colocados ao longo do eixo X e eixo Y da placa de vidro do monitor junto com alguns refletores. As ondas se propagam através do vidro e são refletidas de volta aos sensores. Quando a tela é tocada, as ondas são absorvidas e um toque é detectado naquele ponto. Esses refletores refletem todos os sinais elétricos enviados de um transdutor para outro. Essa tecnologia oferece excelente rendimento e clareza de imagem.
Prós e contras: Obtém-se 100% de clareza, pois não há camadas metálicas presentes na tela, podendo ser operado usando dispositivos passivos como caneta, luva ou unha. A tela pode ficar contaminada com muita exposição a sujeira, óleo que pode atrapalhar seu bom funcionamento.
Figura 5: Tecnologia de tela sensível ao toque de onda acústica de superfície
Type4: Infravermelho
4. Tecnologia de tela sensível ao toque infravermelha
Na tecnologia de tela sensível ao toque infravermelha, uma série de eixos X e Y são equipados com pares de LEDs infravermelhos e fotodetectores. Os fotodetectores detectam qualquer alteração no padrão de luz emitido pelos Leds sempre que o usuário toca no monitor/tela.
Figura 6: Apresentação gráfica da tecnologia de tela sensível ao toque infravermelha
Os ativos marcados com estrela..!!
A potencial tecnologia de tela sensível ao toque para iniciantes tem muitas vantagens sobre o teclado e monitor QWERTY convencionais. É muito flexível ao contrário dos seus homólogos físicos, uma vez que os displays digitais podem ser configurados a qualquer momento à vontade do utilizador de acordo com as funcionalidades. A tela sensível ao toque permite que os usuários personalizem a interface, por exemplo, alterando o idioma e o tamanho. Ao ajustar o tamanho do teclado, o usuário pode utilizar a área livre para exibição e outros usos. Com o tamanho cada vez menor dos computadores e tablets atualmente, a tela sensível ao toque é uma vantagem adicional. Múltiplas funções devem ser executadas em uma tela pequena, a tela sensível ao toque permite alternar para uma função conforme a vontade do usuário. Por exemplo, o teclado virtual que é uma aplicação de tela sensível ao toque é exibido na tela somente quando o usuário permite.
No entanto, há também o outro lado da moeda, onde existem algumas funcionalidades que não podem ser executadas usando uma tela sensível ao toque normal, como recortar e colar, opções de menu do botão direito e menus suspensos.
Tecnologia Plural
A Tecnologia Plural Touch..!!
A tecnologia de toque plural ou o Multitoque é uma variante da tecnologia touchscreen que pode detectar dois ou mais toques na área de exibição ao mesmo tempo. Algumas das funcionalidades comuns que requerem interface multitoque são aumentar, diminuir o zoom, girar objetos, percorrer um documento, teclado virtual, etc. A tecnologia de aplicativos multitoque é encontrada em smartphones como iPhone, Samsung Galaxy, Nokia N8, Nexus S, Microsoft Touchtable, iPad da Apple e muito mais.
Iphone da Apple: 'Multitoque' agora é uma marca registrada da Apple, que com razão provou isso com o primeiro dispositivo multitoque de maior sucesso de todos os tempos; O Iphone. O primeiro iPhone foi lançado em 9 de janeiro de 2007. O iPhone é nada menos que uma revolução na indústria de telas sensíveis ao toque com suas funcionalidades e aplicativos maestro. Ele usa tecnologia de capacitância mútua como tela sensível ao toque. A tela sensível ao toque capacitiva só pode ser operada com o dedo nu ou com vários dedos para multitoque.
Superfície da Microsoft: é um produto multitoque da Microsoft que permite que vários usuários manipulem conteúdo digital por meio da computação de superfície. A principal característica deste produto é a interface do Surface: interação direta, contato multitoque, reconhecimento de objetos e experiência multiusuário. Não é baseado nem limitado pela tecnologia de toque convencional. A superfície utiliza Frustrated Total Internal Reflection e projetores abaixo para sua operação de exibição. Na verdade, é um marco no cenário multitoque.
