關於觸控，你可能需要知道的幾件事
瀚宇彩晶 DT0420 楊瑞賢
自從Apple 於2007年開始採用投射電容式觸控技術，並推出全平面化的iPhone手機產品之後，觸控技術便從原來的工控、軍用等特殊應用領域，進入一般人每天都會接觸到的消費性電子應用市場，尤其是手機產品的應用，在2007年至2011年這短短的四年內，搭載觸控面板的比例更是與日俱增。隨著智慧型手機以及平板電腦產品的滲透率日益提高，個人資訊以及消費性電子產品應用觸控面板技術的趨勢發展已毋庸置疑，而未來關於觸控技術的發展，有幾件事情可能是身在此一產業鍊中的你、我都需要瞭解的，以下便針對這些正在醞釀或即將發生的，與觸控技術發展息息相關的訊息，為大家作一簡略的介紹。
intel：Ultrabook
在2011的Computex 展會中，有兩項跟未來觸控技術發展及應用有關的新產品技術概念發展，其一是Microsoft 的Windows 8，這部分我們將在下一段落中為大家介紹。另一項技術概念則是intel 提出的Ultrabook，針對目前傳統NB落後iPad等平板電腦產品的各項特性，諸如重量、厚度、耗電、開機反應等項目，透過intel 自己本身半導體製程的精進以及處理器架構更新，再配合其他部件如螢幕、觸控面板、電池、機殼、鍵盤、軸承、散熱裝置等的設計配合，讓主流筆電更輕薄、省電，並且具有平板電腦部份特色，例如快速開機作業、內容自動更新、隨時連網、長時間待機等等。
依據intel 提出的技術概念，Ultrabook = Tablet Application + PC Performance = Ultra Thin + Ultra Responsive + Ultra Secure+ 超長電池時間 (>12 hrs) + Touch Interface + 智能化視覺體驗。
就Ultra Thin的設計要求來看，intel 提出的規格要求是10吋至13.3吋的筆電，整機厚度需在
另外在Ultra Responsive 方面，intel 認為反應時間是筆電使用者非常重要的一項產品使用體驗。所以針對這一項目，推出了三項主要的技術面應用：
intel Rapid Start：讓筆電在5~6秒內快速從休眠狀態恢復到先前暫停的作業，這一點跟平板電腦的立即啟動功能類似。該技術的原理是將整個系統，暫存到快閃記憶體中，才能如此快速的回復休眠中的系統。
intel Smart Connect：讓筆電在休眠狀態下也可進行資料內容更新，如持續收取電子郵件並更新社交網路。
intel Smart Response：將經常存取的檔案和應用程式傳送到SSD或Buffer Memory，讓使用HDD的使用者可以有類似使用SSD的效能體驗。
Ultra Secure以及Ultra Connect 兩項，主要會是透過intel 新一代的CPU架構Ivy Bridge來達成。在2011年intel所推出的Sandy Bridge架構中，其低耗電且輕薄的PC平台特性，搭配第二代Core處理器的多執行緒功能，在MicrosoftWindows 7的最佳化下，展現極佳的多工處理能力。接下來2012年即將問世的Ivy Bridge CPU架構，將進一步加強身份竊取防護、加密或惡意程式防護等機制，同時在USB3.0之外，Ivy Bridge也將支援可以大幅增進PC I/O效能的Thunderbolt技術。該技術具備雙向、雙通道且每埠達10Gbps傳輸速率的多工超高速能力。由於具備時間同步及低延遲串流傳輸能力，因此非常適用於專業級A/V的製作上。
在intel 的技術藍圖規畫中，Sandy Bridge 以及Ivy Bridge都只是Ultrabook產品技術概念的前驅，主要目的是逐步建構Ultrabook產品平台，並以輕薄、省電為主要的開發目標。最終，intel 將於2013年推出的Haswell 平台，將會是在行動性、外觀風格、易用性、連接感知能力、安全隱私性及效能上更勝以往的全新架構，同時在整機價格上也將進一步要求到低於$599 USD/Set，這將是讓Ultrabook成功普及的最佳驅動力。
就顯示面板來說，Ultrabook的架構除了強調輕薄需求之外，省電技術也是其要求的重點，針對此一項目，intel 建議並開發三項相關技術，DPST、sDRRS以及PSR，其技術特徵簡述如下：
Intel Display Power Saving Technology (DPST) à 分析畫面後，以改變Data 電壓，增加灰階補償Backlight 減暗
Seamless Display Refresh Rate Switching (sDRRS) à 由60Hz 減至 40Hz 顯示頻率
PSR (Panel Self Refresh) à 比對前後顯示資料，若無變化則不Refresh 畫面。可提升1~2 hrs Battery Life。
為了順利實現以上三項面板省電技術，intel 建議使用eDP1.3規格，同時也與VESA共同開發制定此一規格，以達到其HasWell平台整體耗電15W以下之規格目標。目前eDP1.1 Interface 之Tcon已有產品，但eDP1.2及eDP1.3 Tcon規格則仍未有主流定論，目前市場面因應intel Ultrabook 之面板需求，可能跳過eDP1.2，直接進行eDP1.3之開發，但其中仍有一些規格與專利問題仍待確認。
Microsoft：Windows 8
Microsoft於2011年Computex展會中，初次展示Win8 產品平台的功能示範，之後更積極地在亞洲及美國，結合主要的晶片製造商以及PC主要品牌廠，組成整合開發計畫(IDP)，共同進行Win8的初期產品開發。並於本月(2011/09)舉辦的Microsoft Build 大會中，再次向世人展示了首款以三星電子11.6吋平板電腦為載具的Win8 作業系統平板電腦，正式為即將到來的平版電腦作業系統三國鼎立時代(iOS、Android、Win 8)作一揭幕的動作。
為什麼說Win8 的加入，會使平板電腦作業系統進入三國時代呢？諸如大家所知道的，目前不論在手機或是平板電腦市場，主要的作業系統陣營有二，一為Apple iPhone 或iPad 所採用的iOS作業系統，另一則是Samsung、hTC、Moto等公司所採用的Google Android作業系統，但不論是那一方，其主要功能都比較偏向手機產品型態的應用，與一般PC產品的連結性較差，較無法支援商務性的應用，諸如Office、繪圖軟體等的使用，因此，即便Google Android 3.0/3.1 Honeycomb 宣稱其為針對平板電腦而開發，但在市佔率上仍一直沒有明顯的突破。因此，市場上便期望Win 8 的問世，可以滿足商務消費者與目前PC使用環境相連結的使用需求。而Microsoft本身鑑於先前Win 7 支援平板電腦產品的不便性，以及傳統Window UI (滑鼠＋鍵盤＋Icon)不利於觸控面板使用情境的問題點，徹底在Win 8 的開發過程中作了一番改善，使Win 8 作業系統可以跳出PC產品應用的框架，適用於各項產品平台，諸如手機、平板電腦、PC、甚至於家庭影音視聽等應用，皆可有相同的使用者體驗，此為其開發過程中一直強調的主張。
為了符合多平台使用的需求，Microsoft 在Win 8 可支援的CPU 架構中首次加入了ARM 核心架構，並與目前消費型電子產品廣泛使用的三大ARM 架構CPU 廠商NVIDIA、Qualcomm以及TI三家公司共同合作Win 8 ARM 平台的開發，並由此三家公司各自選擇兩家PC品牌或ODM 公司合作新產品開發，同時，產品相關的應用零組件，只要是與Win 8 Performance 相關的，皆需通過Microsoft Logo Test之後才能列入AVL BOM List中使用，觸控面板也是如此。
不過，在x86架構的支援上，Win 8 就提供了較大的空間，主要的CPU廠商仍為intel 以及AMD，但在產品開發廠商方面就沒有限制在先前的六家之內，不過相關零組件的選用，仍然需要依照Microsoft Logo Test通過後所提供給Brand或ODM的AVL BOM List為準。
以顯示器規格而言，Microsoft強調其Win 8 作業系統是在16：9的顯示器區域長寬比環境下所開發，為了符合Win 8 雙UI 使用(Side By Side，可同時使用Win 8 或原Win 7 UI，並自由調配畫面)功能，所以要求顯示器的解析度規格必需符合16：9的長寬比例，如HD(1366×768)或FHD(1920×1080)，否則便無法使用完整的UI 功能。這也是為什麼前文有提到，當Win 8 問世之後，平板電腦顯示器規格將隨著作業系統再分出一個新的分支，不管是Apple iPad 的4：3(1024×768 or 2048×1536)長寬比，或是Google Android 的16：10(1280×800 or 1920×1200)長寬比，都將與Win 8 強調的16：9(1366×768 or 1920×1080)分庭抗禮。當然，Win 8 也可以支援不同長寬比例的顯示器，只是Microsoft 強調其使用體驗將較遜色而已。
就觸控面板來說，與過去的Win 7不同的是，Win 8 在使用者介面上採用了較適合觸控面板應用的磚塊式使用介面(類似WP7中的Metro UI)，同時並針對觸碰面板的特性需求，結合了三家主要的觸控IC廠商(ATMEL、Synaptics、Wacom)，制定了較過去Win 7 嚴格的Touch Logo 認證程序。
就Win 8 的觸控面板要求規格來看，首要的一點是邊緣觸控的準確度！因為Win 8 雖然已改用Metro UI 這類的磚塊式使用介面，但與iOS、Android不同的是，Win 8 的命令工作列，將會由使用者從畫面邊緣，以手指觸控向內滑入的方式帶出，也因此，如果畫面邊緣的觸控特性不佳，那麼便無法順利帶出Win 8 相關的指令列及應用程式列，這對非全平面式的觸控面板設計(如All in One PC)將是一大挑戰。邊緣滑入的觸控特性要求，在IE 10 瀏覽器中也是一項重點，因為新的IE 10 瀏覽器將取消原有的指令列設計，所有的BookMark或分頁轉換都需要透過手指滑入的動作來執行，Win 8 較比較適合投射電容式觸控面板的使用，除了觸控靈敏性之外，全平面設計也是一大好處。
除此之外，Win 8 要求的觸控點數為至少同時5點以上，一般而言10指觸控尤佳。但不管幾指觸控，每一觸控點的報點率(Report Rate)皆不能低於100Hz以下，準確誤差也限制在±
在Win 8 Touch Logo Test 的認證資格取得方面，與過去Win 7 不同的是，Microsoft 考量電容式觸控面板的Touch Performance可能會因為不同的Sensor Process、貼合方式、IC廠商及TP廠商組合而有不同的表現，所以不再接受過去Win 7 由Touch IC 廠商先以樣品送測通過後，取得Logo即可應用在同尺寸或接近尺寸觸控面板產品的認證模式。改採用Touch IC 廠商與TP 製造商(含面板貼合)共同組隊製作『產品』送測的方式，當測試通過後，此一觸控面板產品即可列入Win 8 AVL BOM List供Brand/ODM 廠商選用，而未通過測試之觸控面板產品，在Win 8 作業系統環境下將無法使用觸控功能，即便Touch IC 廠商自行開發Driver，Win 8 也不會受理其驅動程序。
在Win 8 正式公告上市之前，其合作的開發廠商，不論是CPU或Touch IC，甚至是Brand/ODM或TP/LCD 製造商，皆需與Microsoft完成NDA保密協定的簽訂，才有機會加入初期的開發計畫。就目前的資訊而言，其Touch IC 廠商及TP Maker初期加入者有三隊，而近日開始送測之新加入廠商可能不超過五隊，所以在2012年Win 8 正式上市之前，市場上可能最多只有八個Touch IC＋ TP Maker的組合可完成Win8 Touch Logo 測試，甚至有些組合會來不及於Win 8 上市前完成測試。至於尚未加入Microsoft Win 8 IDP計畫的公司，很可能就得等到Win 8 真的上市之後，再經由已通過驗證廠商的重新組合，才有機會讓自己的產品進入Win 8 供應鍊，這是在過去Microsoft Windows 產品中所比較少見的，非經Microsoft認證通過的Third Party Driver，在Win 8 環境下都無法正常作動，此一政策將對未來的PC產業造成影響。
總合以上兩項即將發生的產品技術概念，我們可以發現，觸控面板的使用已是未來資訊產品必備的功能，但從觸控面板的設計架構以及觸控特性規格面來看，不論是Microsoft或intel皆有其預設的目標規格，尤其是Microsoft 的Win 8作業系統，為了一雪過去Win 7 觸控介面使用不便的前恥，在UI 方面的設計多以觸控使用情境出發，同時並訂定較嚴謹、封閉的遊戲規則，使前期參與廠商數目不若過去來得多，這種模式在ARM 架構的嵌入式系統中，很可能成為將來各大主要作業系統或CPU廠商開發新產品平台時，依循、仿效的方式，這是我們日後所必須注意的趨勢發展，如何在前期導入時成為其參與、合作廠商，將是未來新產品開發時所必須重視的課題。
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