觸控技術(shù)，成為家居智能化的關(guān)鍵

  如今的智能家居種類越來(lái)越多，可以操控的方式也多種多樣，除了用遠(yuǎn)程操控以外，通過(guò)觸摸按鍵來(lái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行控制，已經(jīng)成為日常生活中司空見(jiàn)慣的事情。甚至因?yàn)橛|控操作，而衍生出了許多進(jìn)階操作，比如指紋識(shí)別、掌紋識(shí)別等。

觸控技術(shù)的前世今生

觸控技術(shù)幾乎已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面，比如最常使用的智能手機(jī)，幾乎每天都需要依靠觸摸屏來(lái)完成對(duì)手機(jī)的操控，而這一技術(shù)也開(kāi)始越來(lái)越多的應(yīng)用在智能家居領(lǐng)域中。

要是將時(shí)間倒回2008年以前，或許那時(shí)的人們很難想象如今的生活方式。盡管觸控技術(shù)實(shí)際大規(guī)模被應(yīng)用并不太久，但這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)將近一個(gè)世紀(jì)。

早在上個(gè)世紀(jì)40年代，觸控技術(shù)概念便已經(jīng)被提出，而第一塊真正意義上的觸控屏則是在1965年由英國(guó)皇家雷達(dá)公司的工程師Eric Arthur Johnson制造出來(lái)的。而Johnson在《Electronics Letters》上發(fā)表的文章中描述了這項(xiàng)成果，即現(xiàn)在的電容式觸摸屏。

有意思的是，目前大范圍使用的電容式觸摸屏并沒(méi)有在當(dāng)時(shí)廣受歡迎。這是因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)相對(duì)更加優(yōu)越的觸控技術(shù)，也就是電阻式觸摸屏。

1971年，任教肯塔基大學(xué)的Sam Hurst教授在一次偶然的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)了能夠通過(guò)壓力改變電流傳輸從而實(shí)現(xiàn)控制的技術(shù)，進(jìn)而發(fā)明出了電阻式控制。也就是當(dāng)前已經(jīng)被基本淘汰的電阻式觸控技術(shù)，發(fā)明時(shí)間反而要晚于電容式觸控技術(shù)。

從1977年由Hurst教授創(chuàng)立的Elographics正式開(kāi)發(fā)了可以應(yīng)用在計(jì)算機(jī)上的電阻式觸摸屏，一直到2007年，電阻式觸摸屏都是市場(chǎng)上占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的觸摸屏類型。

那為何如今以及幾乎無(wú)法看到蹤跡的電阻式觸控技術(shù)，在當(dāng)年反而被廣受歡迎呢。從原理來(lái)看，電阻式觸摸屏主要是利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制。它的構(gòu)成是顯示屏及一塊與顯示屏緊密貼合的電阻薄膜屏。當(dāng)我們用手指或其他物體觸摸屏幕的時(shí)候，兩個(gè)導(dǎo)電層發(fā)生接觸，電阻產(chǎn)生變化，控制器則根據(jù)電阻的具體變化來(lái)判斷接觸點(diǎn)的坐標(biāo)并進(jìn)行相應(yīng)的操作。

而之所以廣受歡迎的原因也很簡(jiǎn)單，因?yàn)殡娮枋接|摸屏本身觸摸操作相對(duì)穩(wěn)定，只需要施加一定的壓力就能成功操作，不受溫度、操作主體以及惡劣環(huán)境的影響。同時(shí)使用壽命比電容式觸摸屏更長(zhǎng)，成本也更低廉，有利于大規(guī)模生產(chǎn)。

2003年觸控技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入到消費(fèi)市場(chǎng)，尤其是在2007年蘋果發(fā)布了第一臺(tái)全觸摸屏控制的智能手機(jī)iPhone后，電容式屏幕的優(yōu)勢(shì)開(kāi)始體現(xiàn)，點(diǎn)按、滑動(dòng)等操作促使著電容式觸控技術(shù)的快速發(fā)展。

智能家居中的觸控技術(shù)

在消費(fèi)電子領(lǐng)域，如今的觸控技術(shù)早已不再局限于智能手機(jī)，許多智能產(chǎn)品也開(kāi)始加入了觸控技術(shù)，甚至在按鍵上也采用了觸控方案。

并且在許多智能家居產(chǎn)品中，其加入的觸摸感應(yīng)可以穿透絕緣材質(zhì)檢測(cè)人體手指帶來(lái)的電荷移動(dòng)，從而判斷人體手指觸摸動(dòng)作，絕緣隔離式的接觸方式，相比傳統(tǒng)按鍵人體直接觸摸機(jī)械觸點(diǎn)，對(duì)人體安全更可靠。

比如智能門鎖是一種以人體為識(shí)別載體和手段的智能鎖具，它是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)和現(xiàn)代五金工藝的完美結(jié)晶，內(nèi)部采用電容式觸摸IC。

這種電容式感應(yīng)觸摸IC不需要人體直接接觸金屬物體，可以徹底消除安全隱患，即使用戶戴了手套也可以使用，還不受天氣干燥潮濕、人體電阻變化等影響。

通常電容式觸摸IC中集成高分辨率觸摸檢測(cè)模塊和專用信號(hào)處理電路，以保證電容式觸摸芯片對(duì)環(huán)境變化具有靈敏的自動(dòng)識(shí)別和跟蹤功能。電容式觸摸IC還必須滿足用戶在復(fù)雜應(yīng)用中對(duì)穩(wěn)定性、靈敏度、功耗、響應(yīng)速度、防水、帶水操作、抗震動(dòng)、抗電磁干擾等方面的高體驗(yàn)要求。

而在使用上，傳統(tǒng)的觸控技術(shù)在某些方面也存在著一定的局限性，通常需要在平整表面上才能實(shí)現(xiàn)觸控技術(shù)。這限制了觸控技術(shù)的應(yīng)用范圍，不能適應(yīng)非常規(guī)形狀、柔性和可彎曲的屏幕。

但在實(shí)際情況中，許多智能家居的表面并非是平整的，或者放置使用的場(chǎng)景并非是平整的，這就需要一種能夠柔性觸控技術(shù)來(lái)適應(yīng)這些非標(biāo)準(zhǔn)平面。

但這樣一來(lái)導(dǎo)電層需要具備柔性和可彎曲性才能適應(yīng)屏幕的形變，這可能會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)電層的導(dǎo)電性變得相對(duì)薄弱。薄弱的導(dǎo)電性可能會(huì)影響觸摸識(shí)別的準(zhǔn)確性和觸控響應(yīng)的靈敏度，從而影響用戶體驗(yàn)。

并且柔性材料通常具有較低的導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度，這就需要選擇具有較高導(dǎo)電性的柔性材料，并確保材料在彎曲和拉伸過(guò)程中的穩(wěn)定性，但這樣一來(lái)成本可能會(huì)比較高。

隨著觸控技術(shù)的發(fā)展，如今這一問(wèn)題已經(jīng)得到了解決。通常是在柔性屏幕表面涂覆一層導(dǎo)電性涂層，如導(dǎo)電聚合物或?qū)щ娞技{米管等。這種涂層可以作為觸摸傳感器，當(dāng)用戶觸摸屏幕時(shí)，導(dǎo)電性涂層的電阻值會(huì)發(fā)生變化，從而可以檢測(cè)到觸摸位置。這種觸控技術(shù)具備較高的靈活性和適應(yīng)性，因?yàn)閷?dǎo)電性涂層可以與柔性材料一起彎曲和變形。

而柔性技術(shù)的突破，也可以讓智能家居不必拘泥于傳統(tǒng)方正的造型，能夠以更加個(gè)性化以及藝術(shù)性的外形進(jìn)行制造，并且兼顧功能。

小結(jié)

觸控技術(shù)是當(dāng)代智能家居中關(guān)鍵技術(shù)之一，不過(guò)在過(guò)去發(fā)明時(shí)間較晚的電阻式觸控技術(shù)反而大行其道。直到蘋果推出iPhone后，電容式觸控才開(kāi)始快速普及。如今在智能家居領(lǐng)域，大多都采用了電容式觸控來(lái)進(jìn)行物理控制，加上柔性觸控技術(shù)的引入，讓智能家居開(kāi)始變得更加豐富多彩。