Действительно ли вам нужен промышленный экран Multi-Touch?

Технология мультитач в настоящее время является стандартной функцией многих проекционно-емкостных сенсорных экранов. Однако это не означает, что она необходима для каждого промышленного интерфейса человека-машины (HMI).

Если оператор лишь выбирает пункты меню, вводит значения и подтверждает команды, достаточно одной точки касания. Мультитач становится полезным только в тех случаях, когда программное обеспечение должно распознавать два или более касаний одновременно — например, при масштабировании с помощью сжатия пальцев, повороте двумя пальцами или целенаправленном действии обеими руками.

Поэтому при принятии решения следует исходить из рабочего процесса HMI, а не из максимального количества точек взаимодействия, указанного в техническом паспорте контроллера.

Быстрый ответ

Для большинства систем управления оборудованием, производственных терминалов, зарядных устройств для электромобилей и панелей ввода данных достаточно одноточечного управления. В оборудовании по-прежнему может использоваться экран PCAP с поддержкой мультитач, но приложению не обязательно использовать все доступные точки касания.

Выбирайте мультитач, когда одновременное введение данных облегчает выполнение конкретной задачи, например:

• увеличение графика тренда или технического чертежа с помощью двух пальцев;
• поворот модели или медицинского изображения;
• одновременное управление двумя элементами управления; или
• позволяя нескольким пользователям работать на большом интерактивном дисплее.

Если интерфейс построен на основе кнопок, списков и пошаговых инструкций, добавление дополнительных точек взаимодействия, как правило, не улучшает пользовательский опыт оператора.

Технология Multi-Touch — это не то же самое, что PCAP

Термины «проекционно-емкостный», «резистивный» и «инфракрасный» описывают способ распознавания касаний экраном. Термины «однокасательный» и «мультитач» указывают на количество касаний, которые система может распознавать одновременно.

В большинстве современных промышленных мультитач-экранов используется технология PCAP, поскольку матрица её электродов позволяет точно распознавать несколько одновременных касаний. Однако экран с технологией PCAP можно использовать и в качестве простого интерфейса с одним указателем. С другой стороны, некоторые крупные инфракрасные системы поддерживают несколько одновременных касаний без использования технологии PCAP.

Это различие имеет важное значение, поскольку поведение в воде, рабочие характеристики перчаток и электромагнитная помехоустойчивость в основном определяются технологией датчиков, настройкой контроллера, заземлением и конечной сборкой — а не просто тем, поддерживает ли устройство один или десять контактов. Подробное описание системы датчиков см. в нашем Руководство по промышленным сенсорным экранам технологии PCAP.

Какие действия в интерфейсе HMI действительно требуют поддержки мультитач?

Не каждый жест требует более одного касания. Нажатие, пролистывание одним пальцем и перетаскивание одним пальцем можно выполнить с помощью одной точки касания. Пользователь может воспринимать эти действия как современные жесты на сенсорном экране, однако они не являются одновременными мультитач-операциями.

Настоящий мультитач необходим для таких действий, как:

• Масштабирование с помощью жеста «сжатие»: два контакта сближаются или отдаляются друг от друга.
• Вращение двумя пальцами: Приложение вычисляет угол изменения положения между двумя контактами.
• Ввод двумя руками: одновременно нажимаются или перемещаются отдельные элементы управления.
• Многопользовательское взаимодействие: несколько человек одновременно управляют разными участками большого экрана.

Приложение должно быть разработано с учётом этих действий. Установка 10-точечного контроллера не приведёт к автоматическому добавлению функций масштабирования или поворота в программное обеспечение HMI, которое реагирует только на щелчки мыши.

Сколько точек взаимодействия вам нужно?

Обязательные контактные данные	Соответствующее взаимодействие	Типичное использование
1 балл	Нажатие, ввод с клавиатуры, выбор пункта меню, перетаскивание одним пальцем	Управление оборудованием, ввод данных в систему MES, мониторинг технологических процессов, стандартные киоски и зарядные устройства для электромобилей
2 балла	Увеличение масштаба с помощью сжатия пальцев, поворот двумя пальцами, управление двумя руками	Карты, анализ тенденций, анализ изображений и технические чертежи
До 5 баллов	Специализированные многопальцевые команды или двухручные интерфейсы с дополнительными контактами	Передовые диагностические и инженерные приложения
10 баллов и более	Несколько пользователей или множество одновременных контактов	Крупноформатные дисплеи для совместной работы и интерактивного взаимодействия

Во многих промышленных применениях двух контактов вполне достаточно для обеспечения всех возможностей мультитач, которые может использовать программное обеспечение. 10-точечный экран PCAP по-прежнему может выбираться, поскольку это стандартное и легко доступное решение, однако поддержка десяти точек не должна рассматриваться как доказательство более высокой точности, более быстрого отклика или большей долговечности.

Аппаратная поддержка — это лишь одна из составляющих системы

Функция мультитач должна работать на всех этапах цепочки ввода:

Сенсорный датчик → контроллер → интерфейс USB или I²C → операционная система → среда выполнения HMI → приложение

Контроллер должен передавать данные об отдельных касаниях, а операционная система должна распознавать устройство как сенсорный дигитайзер, а не сводить его к одному указателю мыши. Затем среда выполнения HMI или приложение должны интерпретировать эти касания как задуманный жест.

Перед утверждением аппаратного обеспечения убедитесь, что:

• сколько контактов сообщает контроллер;
• поддерживает ли их выбранная реализация USB или I²C;
• поддерживают ли операционная система и драйвер события мультитач;
• распознаёт ли программное обеспечение HMI необходимые жесты; и
• как приложение реагирует при касании стекла дополнительным пальцем, ладонью или суставом пальца.

Экран может пройти базовый тест на сенсорное управление на рабочем столе, но при этом не справиться с работой в реальном приложении, поскольку программный стек обрабатывает только ввод с помощью одного указателя.

Промышленные условия по-прежнему требуют подтверждения

Технология Multi-touch не отменяет стандартных технических требований, предъявляемых к промышленным системам PCAP. Более того, жесты могут выявить незначительные недостатки в производительности, которые не заметны при простом тесте с касанием.

Перчатки

Для выполнения жестов двумя пальцами необходимо, чтобы оба пальца оставались устойчивыми во время движения. Экран, распознающий одно касание в перчатке, может все же потерять один палец при выполнении жеста «сжатие».

Проведите испытания готовой продукции с использованием тех перчаток, которые будут носить операторы. Наши Руководство по сенсорному экрану, совместимому с перчатками объясняет факторы, влияющие на эксплуатационные характеристики перчаток PCAP.

Вода и загрязнение

В проекте необходимо определить, как следует реагировать в случае, если поверхность влажная. В зависимости от области применения правильной реакцией может быть продолжение отслеживания одного пальца, отклонение дополнительных касаний или временная блокировка ввода.

Попытка учесть каждый жест в условиях проливного дождя не всегда является самым безопасным дизайнерским решением.

Заземление и электрические помехи

Некачественное заземление, неподходящий источник питания, длинные кабели или находящееся поблизости коммутационное оборудование могут привести к пропускам контактов и ложным срабатываниям. Это проблема целостности сигнала в системе PCAP, а не следствие исключительно использования технологии мультитач.

Проверку необходимо проводить с установленным окончательным корпусом, кабелями, электронными компонентами дисплея и источником питания. Ознакомьтесь с нашим руководством по проверка наличия помех в работе сенсорного экрана для проведения практического тестирования.

Размер защитного стекла и экрана

Более толстое стекло ослабляет сигнал, поступающий на датчик, и может потребовать использования соответствующего контроллера и прошивки.

Размер экрана также влияет на удобство использования: жест двумя пальцами, который кажется естественным на 21,5-дюймовом диагностическом дисплее, может оказаться неудобным на компактной 7-дюймовой панели устройства.

Учтите возможность непреднамеренного ввода данных и вопросы безопасности

Программное обеспечение мультитач должно различать преднамеренное второе прикосновение и прикосновение ладони, сустава пальца, рукава или руки, лежащей на экране. Правильным подходом может быть игнорирование прикосновений ладонью, игнорирование дополнительных прикосновений или отмена текущей команды.

Управление двумя пальцами может помочь предотвратить случайное однократное нажатие, но это не означает, что данный элемент управления автоматически считается безопасным. Для аварийных остановок, защитных ограждений и функций оборудования, связанных с безопасностью, необходимо использовать соответствующую сертифицированную архитектуру безопасности, а не полагаться исключительно на жесты на сенсорном экране.

Необходимо также учесть вопросы очистки. Если при протирании экрана могут активироваться элементы управления, следует предусмотреть блокировку очистки, сервисный режим или аппаратный способ временного отключения сенсорного ввода.

Контрольный список для проверки перед началом производства

Перед утверждением проекта необходимо протестировать требуемые жесты на готовой сборке, а не только на отдельно установленной сенсорной панели на столе.

1. Перечислите все жесты, которые будет использовать выпущенная версия программного обеспечения HMI.
2. Уточните минимальное количество одновременных подключений.
3. Проведите испытания с установленными окончательными защитным стеклом и окантовкой.
4. Используйте контроллер производства, встроенное программное обеспечение, кабель, дисплей, источник питания и способ заземления.
5. Повторите испытание с использованием реальных перчаток и с учетом предполагаемых условий поверхности.
6. Обратите внимание на движения рук, скрещенные пальцы, быстрые жесты, ладони и непреднамеренные лишние прикосновения.
7. Проверьте работу устройства после запуска, выхода из режима ожидания, повторного подключения и перезапуска.
8. Зафиксируйте утвержденную версию контроллера и прошивки для будущего производства.

Заключительная рекомендация

Не стоит выбирать промышленный мультитач-экран только потому, что он поддерживает десятиточечное сенсорное управление. Начните с одного вопроса: Требуется ли для выполнения реальной задачи оператора использование двух или более контактов HMI одновременно?

Если ответ «нет», управление одной точкой остается простым и эффективным. Если ответ «да», перед выбором оборудования необходимо определить жест, количество точек касания, программную поддержку и условия эксплуатации.

Компания «Eagle Touch» поставляет промышленные сенсорные экраны на заказ, сенсорные мониторы и панельные ПК с настройкой технологии PCAP под конкретные задачи. Сообщите нам размер экрана, операционную систему, необходимые жесты, тип защитного стекла, требования к работе в перчатках и к условиям эксплуатации — и наша команда поможет вам оценить комплексное сенсорное решение до начала производства.