采用触摸板控制操作智能手机的方法分析

西安工业大学 易勇铭

采用触摸板控制操作智能手机的方法分析

西安工业大学 易勇铭

本文以现阶段智能手机的发展趋势和研究成果作为基础，首先阐明了采用触摸板对智能手机进行控制时所应用的设计方案，然后又分别说明了触摸板在对智能手机进行控制的过程中需要应用到的两项核心技术，最后通过理论和实际相结合的方式，对能够操作智能手机的触摸板的系统构成进行了详细的分析，供研究人员参考。

触摸板；控制操作；智能手机；方法分析

引言

随着科技的进步，通信技术也呈现出了非常迅猛的发展趋势，智能终端也由传统的移动终端向家庭网络进行拓展和延伸，因此，通过对触摸板的应用保证互联网与智能手机之间的无缝链接，不仅是社会发展的必然结果，同时也为智能手机以及其他终端的发展提供了全新的平台。

1.采用触摸板控制操作智能手机的设计方案

用以对智能手机进行控制的触摸板所对应的遥控系统需要具有手势识别以及多点触控两种技术，手势识别存在的意义在于将消除不同人群在交流过程中所具有的障碍，提升人机交流的效率。出去触摸板外，传统意义上较为常见的手势信息收集方法还有两种，分别是摄像头和传感器，下面就针对这两种方法的优劣进行分析和比较。

1.1 手机摄像头

在对手势信息进行采集的过程中，主要依托的工具为智能手机摄像头，可以说信息采集是以视觉作为基础所延伸出来的一种手势识别系统[1]。手机的摄像头在对手势进行准确捕捉后，便可以通过相应的技术对图像进行处理和识别。上述方法所具有的优点在于成本低廉，但由于存在大量相似手势，因此，在对手势进行识别的过程中，存在实时性较差、准确率较低的问题。

1.2 手机传感器

传感器是在研究人员发现摄像头存在的不足之后，有针对性的研发并被应用在信息采集的过程中的。该方法的原理为：当使用者做出手势后，传感器可以通过对使用者手部的三维活动进行感知和模拟，并且将其转换成为相应的数字信号，再通过对信号的预处理、重采样、提取和识别最终将手势所对应的动作信息进行确定。虽然传感器的应用可以保证对复杂、繁琐的动作进行及时反应，但应用成本较高，并且对设备的依赖性较强。

2.采用触摸板控制操作智能手机的核心技术

2.1 无线遥控

首先需要研究人员明确一点，在2.405GHz和2.485GHz范围内的频段是免费的，对处于这一范围内的频段进行使用不需要向相关组织和部门缴纳任何费用，这在很大程度上为无线遥控技术的研究和发展提供了便利。2.4G技术与传统技术最大的不同是，它的工作方式为双工模式传输，因此，对于各类干扰因素所具有的抵抗能力也是相对较强的[2]。研究结果表明，2.4G技术正是由于自身强大的抗干扰能力，才能够将传输距离延长至十米，而数据传输的速度与蓝牙相比，也提升了将近一倍，从根本上提高了应用的可靠性。除此之外，2.4G对自动调频技术的应用，也为接收和传输段提供了大量的可用频段。

2.2 多点触摸

多点触摸技术指的是通过对不同介质的应用，实现对图片进行旋转、缩放以及其他相关处理的触摸屏应用，它具备传统单点触摸所具有的一切功能。由此可以看出，多点触摸最突出的特点是可以通过多个手指对屏幕内容进行同时操作，为使用者提供便捷。通过对多点触摸技术进行研究可以发现，和单点触摸相对比而言，多点触摸在反应速度方面所具有的优势是非常明显的，使用者在对智能手机屏幕进行点击时，触摸板可以在极短的时间内作出拖拽、放大、点击等相应反应，并将其体现在智能手机的屏幕之上[3]。另外，多点触摸技术还在一定程度上提升了自身的抗光能力，也就是说，无论使用者处于室内、室外或是其他任何环境之下，智能手机都能够正常工作，并且将最完美的触摸效果加以呈现，这也在一定程度上对多点触摸技术所涉及到的应用领域进行了拓展。将单点触摸和多点触摸技术进行分析、对比可以发现，多点触摸技术是将智能手机屏幕所对应的导电层进行了划分，使其成为单独的触控单元，再通过引线将触控单元分别与外部电路相连接，由于触控单元的排列形式均为矩阵型，因此，使用者的手指无论接触的智能手机屏幕的哪一部分，触摸板都能够在最短的时间内做出相应的反应。

3.采用触摸板控制操作智能手机的系统构成

3.1 遥控系统

现阶段，大部分智能手机的遥控系统，其控制端所应用屏幕的分辨率往往能够达到全高清的级别，而机身除了具有SD卡槽、USB接口、音频接口等常规构造的基础上，还配备了相应的CAM卡槽以及网络端口，在保证智能手机3D显示能力的同时，支持不同格式视频的在线和USB播放，并且支持App下载。而智能手机所采用的触摸板，已经不仅仅能够实现对图片的缩放、翻页、视频的暂停、快进等功能，还可以通过多点触摸的方式将使用者对网页进行浏览的过程中所做出的多种手势进行准确识别。

3.2 信息采集

目前社会上常见的电容屏技术由投射电容以及表面电容两种，投射电容由于具有多点触控这一优势，因此被大量应用于非透明触摸板之上，而美商新思、义隆等也是现阶段相对而言被人们所认可的供货商。表面电容与投射电容最大的区别在于其架构简单，主体仅仅为单层的ITO玻璃，通过在玻璃四角处放置电极的方式实现对电压的提供，此时玻璃表面便形成了均匀的电场，使用者在触摸玻璃的过程中，控制器能够根据使用者手指和电场静电之间所产生的一系列变化，测定出准确的坐标位置。但是同质感应层最大的局限性在于只能够将自身所感应到的位置信号进行汇聚，而无法由此延伸获取其他信息，因此，同质感应层无法实现多点触控。但是投射电容作为以电容感应为基础所发展出来的全新技术，和表面电容相比，它通过多层的ITO玻璃将X、Y轴进行交叉分布，此时使用者的手指一旦触摸到智能手机的屏幕，投射电容便可以通过X、Y轴对触摸位置进行扫描，进而确定使用者手指所处的实际位置，而投射电容最突出的优势即为多点触控[4]。还需要人们明确一点，就是触摸板和触摸屏之间的差异性。对二者进行分辨和判断的主要参考因素就是透明度，触摸屏在导电过程中应用的为透明ITO，因此触摸屏是透明的，而触摸板感测区的主要构成为碳原子电极以及金属，因此触摸板是不透明的。

4.结论

综上所述，文章通过三个方面对“如何采用触摸板对智能手机进行控制和操作”这一问题进行了分析，首先分别说明了摄像头和传感器这两种常见操控方案的优势和不足，然后又说明了想要实现触摸板对智能手机的操控所需的几项核心技术，最后又以遥控系统和信息采集作为切入点，对能够操控智能手机的触摸板系统进行了系统、深入的探究，希望能够为下一阶段研究工作的开展提供理论依据及参考。

[1]高坚,吴云桂.浅析触摸屏产业的发展及未来展望[J].科技创新与应用,2015,31:70.

[2]田静.Android多点触摸遥控系统的研究与实现[D].西安科技大学,2012.

[3]梅春意.面向智能手机的嵌入式Linux触摸屏驱动开发新模式的研究与实现[D].华南理工大学,2014.

[4]王财.基于自然交互的智能手机界面设计研究[D].青岛理工大学,2014.

易勇铭（1994－），重庆人，本科，专业：电气工程及其自动化。