交互式电子白板技术综述

李慧洁+薛松

摘 要 随着现代化和信息化建设的不断推进，交互式电子白板作为一种数字化聚合产品，它具备技术集成、资源整合、实时交互、动态生成的特点，已被广泛应用于教学、培训、演示及会议中。本文对基于交互式电子白板技术的发展脉络进行了梳理，并对基于交互式电子白板中涉及的四个关键技术进行了分析，为我国交互式电子白板发展和专利布局提供参考。

关键词 交互式电子白板 专利分析 技术综述

中图分类号：TP391.6 文献标识码：A

0引言

随着信息技术、计算机技术在教育领域的发展，以及多媒体信息技术的快速发展及其在教育领域日趋广泛的应用，教学模式、教学手段等也在发生着改变，教学设备从黑板到交互式电子白板大致经历了三个阶段的发展。

第一阶段：黑板到白板；第二阶段：白板到电子白板；第三阶段：从电子白板到交互式电子白板。现在，基于交互式电子白板强大的互动性，它不仅在教育领域中成为一种受到教师和学生欢迎的教学工具，而且在各种商务活动、会议讨论、远程培训中发挥着举足轻重的作用。

1交互式电子白板技术专利分析数据

本文综合运用专利分析与产业研究的方法，从专利统计定量分析的角度出发，以专利申请数量为切入点，选取专利发展趋势以及重点技术分支进行了深入分析与研究。中文数据库选择CNABS，外文数据库选择VEN，根据本文分析主题的特点，笔者采用以分类号为主，关键词为辅的检索方式，检索时间截止到2015年2月25日，在VEN数据库中检索到2000多项基于交互式电子白板的专利申请，在CNABS中共检索到1299件基于交互式电子白板的专利申请。

2主要技术分支的专利申请分析

交互式电子白板自发展以来，主要经历了以下四个阶段（如图1所示）：压感电子白板、电磁电子白板、红外电子白板、CCD光扫描电子白板。

上述四种交互式电子白板技术的工作原理及特点如下：

2.1压感电子白板

压感电子白板主要采用电阻式电子白板，采用的为电阻膜技术，包括水平线电阻膜、导电膜、垂直电阻膜、绝缘网格等，组合膜和使用区域的范围大小相同。

电阻式电子白板的工作原理：在电阻膜上加一个固定的电压，在没有外力作用的情况下，导电膜就不会接触到电阻膜，则此时不会检测到电压，也不会有任何定位信息传递给计算机。当有硬物按压在导电膜上时，导电膜就会与电阻膜接触，电流就会通过导电膜，然后被测试电路读取。电阻式电子白板的优势：定位相对准确，不需要专用笔，可进行触摸操作；劣势：版面怕划伤，反应速度较慢，无法实现超大面积。

2.2电磁电子白板

电磁感应式电子白板的基木原理：在白板屏幕垂直和水平两个方向上排列着接收线圈膜，线圈膜的大小与显示区域的大小相同，同时配备一支可以发射电磁波的电磁笔。电磁笔间歇地发射电磁波，每当电磁笔靠近接收线圈膜时，线圈就会感应到电磁波。根据电磁感应定律可知，离电磁笔近的线圈感应到的电动势就会高，根据线圈垂直方向和水平方向感应到的电动势的大小，然后通过一定的计算，就可以获得电磁笔所在的X、Y轴坐标的位置。

2.3红外电子白板

红外线感应电子白板主要是利用红外定位技术实现的，红外定位是利用近红外线衍射能力弱使物体很容易挡住红外线的特点来实现对触摸物定位。红外线感应电子白板具有结构简单，不受电流、电压和静电干扰，可以在某些恶劣的环境下工作，以及具有高稳定性和高分辨率等诸多优点，红外线触摸屏的优势是无需专用笔、可用手指、教鞭等进行书写或触摸操作，不怕划伤，即便板中有任何划伤也不影响操作使用，使用寿命较长，反应速度较快，透明度好，可用于液晶电视。

2.4光学电子白板

CCD光扫描式电子白板的基本原理：在电子白板屏幕显示区域的一侧设置两个距离固定的CCD线阵探测器和红外发射器，它们对准电子白板屏的显示区域。在屏幕显示区域的其他三边安装上反射膜，反射膜可以反射光线。当没有物体阻挡时，CCD线阵探测器检测到的图像是一条完整的光带。当有物体挡住屏幕显示区域光线传播的路径时，会发现CCD线阵探测器检测到的光带中出现了无反光的区域，分布在电子白板屏两脚的CCD线阵各自检测到的遮挡区域反应在CCD线阵的对应区域，这样根据对应的区域就可以计算出物体在显示区域的位置坐标。

图2所示为四个主要技术分支的全球专利申请量随年代变化的趋势图。从图中可以得知，红外电子白板技术占据第一，其次是电磁及CCD光扫描技术，压感式电子白板在前期出现，经过短暂的发展后，到后期申请数量基本为零，这同目前市场呈现出的产品相符合。图中也进一步反映出从2006年开始，交互式电子白板呈现突飞猛进的增长，这同市场技术发展及人们对便捷、高效地沟通方式密切相关。目前，市面上占据电子白板技术主要的为电磁电子白板和红外电子白板，CCD光扫描电子白板真正发展起来的时间较晚，是近几年的新技术，以其自身的优势受到了越来越多的关注，但由于红外和电磁电子白板技术非常成熟，产品性能稳定，一段时间内仍将是市场主流，但随着CCD光扫描技术的逐渐发展和成熟，之后的发展CCD光扫描电子白板将会成为主流，逐步取代红外及电磁电子白板。

3总结

通过上述分析发现，市面上占据主流的电子白板主要为电磁电子白板和红外电子白板，但CCD光扫描电子白板以其自身的优势受到了越来越多的关注，通过专利申请数据分析可知，近些年国内对交互式电子白板的投资及研发力度加大，进一步反应出市场需求的不断增加。因此，国内的相关企业可以在这些主流技术上加大研发力度，并进行合理有效的专利布局。