Новинки и перспективы устройств ввода информации кратко
Обновлено: 05.07.2024
Высокоуровневая операционная система и программное обеспечение используют другие, более абстрактные концепции и примитивы ввода-вывода. Например, большинство операционных систем реализуют прикладные программы через концепцию файлов. Языки программирования Си и C++, а также операционные системы семейства Unix, традиционно абстрагируют файлы и устройства в виде потоков данных, из которых можно читать и в которые можно записывать, или и то и другое вместе. Стандартная библиотека языка Си реализует функции для работы с потоками для ввода и вывода данных.
Вложенные файлы: 1 файл
Печатать.docx
Стоит отметить, что назначение устройства в качестве устройства ввода или вывода зависит от перспективы. Мыши и клавиатуры принимают физическое взаимодействие, осуществляемое человеком-пользователем (кстати, относительно него это будут действия по выводу информации), и превращает его в сигналы, понятные компьютеру. Вывод информации из этих устройств является вводом ее в компьютер. Аналогично, принтеры и мониторы получают на входе сигналы, которые выводит компьютер. Затем они преобразуют эти сигналы в такой вид, который человек сможет увидеть или прочитать. (Для людей-пользователей процесс чтения или просмотра подобных вариантов представления информации является вводом или получением информации).
Высокоуровневая операционная система и программное обеспечение используют другие, более абстрактные концепции и примитивы ввода- вывода. Например, большинство операционных систем реализуют прикладные программы через концепцию файлов. Языки программирования Си и C++, а также операционные системы семейства Unix, традиционно абстрагируют файлы и устройства в виде потоков данных, из которых можно читать и в которые можно записывать, или и то и другое вместе. Стандартная библиотека языка Си реализует функции для работы с потоками для ввода и вывода данных.
Альтернативой специальным простейшим функциям служит монада ввода-вывода, которая позволяет программам просто описывать ввод-вывод, а действия выносятся за рамки программы. Это весьма примечательно, так как функции ввода-вывода имеют побочные эффекты в любом языке программирования, но сейчас получило распространение чисто функциональное программирование.
Внешние устройства вычислительной техники играет большую роль, поэтому совершенствованию компьютерной периферии также придаётся большое значение. Одно из направлений совершенствования вычислительной техники в этой области - это создание эмуляторов клавиатуры. Это специальные устройства, воспроизводящие обычную клавиатуру компьютеров. К таким устройствам относятся.
Виртуальная клавиатура - это клавиатура, изображённая на экране дисплея или спроецированная светом на плоскую поверхность, например, на стол. Нажатие на клавиши осуществляется специальным устройством, стилусом, или пальцами на экран или на место проецирования клавиш.
Проекционная клавиатура - разновидность виртуальной клавиатуры, которая отслеживает движения пальцев и переводит их в нажатия клавиш.
Объёмная (голографическая) клавиатура - клавиатура, которая относится к управляющим экранам или панелям.
Первые мыши имели механическую конструкцию. В ней использовался маленький шар, который выступал через нижнюю поверхность устройства и вращался по мере его перемещения по поверхности. Переключатели внутри мыши определяли перемещение и направление движения пира.
Хотя шар может вращаться в любом направлении, определяются только четыре направления. Это ассоциируется с двумя направлениями в двухкоординатной системе. Перемещение в каждом из четырех направлений измеряется в сотых долях дюйма. После того как шар пройдет это дискретное расстояние, формируется специальный сигнал для центрального блока.
Механическая мышь может работать практически на любой поверхности. Вы можете вращать шар даже пальцами (хотя в этом случае возникнут проблемы с нажатием кнопок). Однако гораздо лучше использовать специальную подложку (коврик), чтобы минимизировать или исключить проскальзывание шарика по гладкой поверхности стола. При этом сам коврик должен достаточно хорошо прилипать к столу
К минусам механических мышей можно отнести тот факт, что для их работы требуется пространство (обычно места на рабочих столах всегда не хватает). А кроме того, механические части часто ломаются. Мыши имеют тенденцию к собиранию грязи, что приводит к уменьшению надежности их функционирования. Поэтому это устройство необходимо периодически чистить, хотя оно как будто работает на чистой поверхности стола.
Дешевизна и простота механических мышей сделала их самыми распространенными устройствами.
Альтернативой механической мыши является оптическая мышь. В ее устройстве вместо крутящегося шарика используется луч света, сканирующий координатную сетку, нанесенную на специальную подложку. С помощью такого механизма и определяется движение. Отсутствие движущихся частей в таком устройстве повышает его надежность.
В оптических мышах используются две пары светодиодов и фотодетекторов, устанавливаемых на задней стенке. Одна пара ориентирована под прямым углом по отношению к другой. Подложка покрыта перекрывающимся множеством желтых и голубых координатных сеток. Каждая пара светодиодов и фотодетекторов определяет движение в обоих направлениях при прохождении через соответствующие риски сетки. Специальное покрытие нижней стенки мыши облегчает скольжение по покрытой пластиком подложке.
Большим недостатком оптической мыши является необходимость использовать специальную подложку. С одной стороны, вы можете положить ее в любое место, и устройство будет работать. Но, с другой стороны, такая подложка легко загрязняется и устройство может работать некорректно. Да и само пластиковое покрытие легко повреждается. Хотя в нормальных условиях современных офисов оптические мыши работают долго и надежно.
Однако несколько лет назад Microsoft выпустила оптическую мышь intelliMouse Explorer, которая не нуждается и специальном коврике и вообще может работать почти на любой поверхности (лишь бы она не была абсолютно гладкой и отражающей). Она оснащена сложным оптическим датчиком, который как бы фотографирует поверхность иод манипулятором.
Физически TouchPad представляет собой сетку из металлических проводников, разделенных тонкой изолирующей прокладкой из лавсановой пленки, т. с. получается набор большого количества маленьких конденсаторов Так как человеческое тело является хорошим проводником, то при приближении руки к поверхности панели происходит изменение злектрическогополя, а следовательно, емкости этих конденсато роз. Измеряя изменение емкости каждого конденсатора is ест ке, можно точно определить координаты пальца на поверхности панели. Более того, измеряя величину емкости, можно также приблизительно определить давление, оказываемое па панель. Это возможно благодаря тому, что чем большее давление прилагается к поверхности или чем болы-ice количество пальцев находится вблизи поверхности, тем полнее емкость. Таким образом, Тоис-hPad может вычислить моменты прнблн жепия, нажатия, движения и удаления пальца от поверхности панели.
Дальнейшим развитием TouchPad является Touch\Vri;.t:r панель TouchPad с повышенной чувствительностью, одпнаки во хорошо работающая как с пальцем, так и со специальной ручкой и даже с ногтем. Эта панель позволяет вводить данные призывным для человека образом— записывая их ручкой. Кроме того, ее можно использовать для создания графических изображений или для подписывания документов. Для желаюших писать иероглифами существуют даже специальные программы, которые позволяют вводить иероглифы, непосредственно рисуя их на панели. Причем программа по мерс ввода предлагает готовые варианты иероглифов
Помимо шарика трекболы имеют по крайней мере две кнопки (как любая двухкноночная мышь), а вот оснащение их коле елками для прокрутки, дополнительными кнопками и т. и. зависит исключительно от производителя. Таким образом, область применения трекболов - работа с графическими пакетами, пакетами для автоматизированного проектирования и им по лобными, т е. такими приложениями, в которых наиболее ос тро ощущается необходимость плавного перемещения и точного позиционирования курсора.
Слежение за шариком в трекбола осуществляется так же, как и в мышках: движение шарика счигывается двумя валиками (дю одному для каждой из координатных осей;, ври щенис которых ечнтывастся посредством оптонар (СПутодиод и фотоэлемент). Однако поскольку шарик находится сверху вся механика в гораздо большей степени подвержена након ленига грязи, чем в мышке Для решения ЗКИ проблемы некоторые фирмы предложили новую технологию оптического слежения. Суть ее JJ ТОМ, ЧТО слежение за шариком осуществляется только при помощи света. Отсутствие какой-либо мс-ланики исключает возможность ее загрязнения и, соответственно, влияния на точность перемещения курсора.
Джойстик — устройство ввода информации, выполненное в виде рукоятки управления И напоминающее по форме переключатель скоростей автомобиля или штурвал самолета. В основном джойстик используется для компьютерных игр. Он позволяет пользователю испытать новые ощущения, а также предохранить клавиатуру от преждевременного разрушения во время воздушных сражений с самолетами противника. Джойстик подключается к компьютеру через специальный игровой порт.
Джойстики бывают аналоговыми и цифровым. Аналоговый джойстик посылает в игровой порт аналоговый сигнал — некий переменный электрический сигнал определенного напряжения и силы тока. Сигнал обрабатывается контроллером игрового порта и процессором, а дальше, уже в цифровом виде, используется программными интерфейсами. Аналоговые джойстики построены на основе потенциометров.
Цифровые джойстики подают на компьютер уже цифровой сигнал, который был сгенерирован самим джойстиком. При этом такие джойстики чаще всего тоже используют потенциометры, просто их аналоговый сигнал оцифровывается внутри устройства. Преимуществом такого решения является то, что аналоговый сигнал превращается в цифровой дп того, как он попал в игровой порт, который находился во внутреннем пространстве компьютера, где много электронных шумов. Недостатком такого решения является зачастую возникающая несовместимость игр и нестандартных игровых портов, тнк как передача цифровых данных через игровой порт иг стандартизирована, и каждый производитель делает это своим способом.
Существуют также оптические джойстики. В оптическом джойстике вместо потенциометров используются оптические сенсоры, похожие на тс, которые применяются в мышках. Естественно, сигнал на компьютер подается в цифровом виде, отсюда следуют те же преимущества и Недостатки, что и у цифровых джойстиков. Однако оптические системы считывания ис подвержены механическому износу, что является известной проблемой потенциометров
Развитие мобильных технологий приводит к потребности изобретать новые способы ввода информации. Инновационное устройство ввода Tap предлагает удобную альтернативу привычным клавиатурам.
Управление устройствами через Tap осуществляется за счет различных комбинаций жестов руки. Разработчики отмечают, что с помощью использования всего пяти пальцев им удалось закодировать все нужные символы. Кроме того, все комбинации жестов могут быть заранее настроены через специальное приложение или программу TapGenius, которая к тому же поможет привыкнуть к такому необычному гаджету. Все обучение будет происходить с помощью музыкальных и занимательных игр, после освоения которых проблем с использованием Tap не возникнет.
Гаджет заряжается в течение 3 часов, при этом заряда батареи хватает на использование в течение трех дней.
В данный момент устройство ввода Tap проходит стадию бета-тестирования, чтобы к концу года успеть выйти в массовое производство. Розничная цена новинки будет составлять 119 долларов.
Согласно недавно опубликованной патентной заявке, Apple исследует возможность создания клавиатуры для MacBook со съёмной клавишей, которая может использоваться в качестве точного манипулятора, своеобразной замены компьютерной мыши.
В документации поясняется, что для некоторых задач, таких как графический дизайн, компьютерное моделирование и редактирование больших сложных документов, подобная портативная мышь подходит лучше, чем тачпад. Всё же, ношение вместе с ноутбуком отдельной мыши может быть обременительным, а новое изобретение Apple решит эту проблему.
Компания описала ряд вариантов установки и отделения кнопки-мыши от клавиатуры, включая выдвижной и защёлкивающийся механизмы. Сама клавиша будет содержать крошечную батарею и сможет подзаряжаться, будучи подключённой к клавиатуре.
Патент не может служить доказательством того, что Apple выпустит подобное устройство в ближайшее время. Тем не менее, он указывает на сферы, представляющие интерес для компании.
Компания Elgato, являющаяся подразделением Corsair, анонсировала новый аксессуар для стримеров и видеоблогеров: устройство получило название Stream Deck MK.2.
Здесь и ниже изображения Elgato
Гаджет представляет собой специальный контроллер для быстрого выполнения тех или иных действий. Устройство выполнено в виде панели, во фронтальной части которой расположены 15 кнопок в виде матрицы 5 × 3.
Каждая кнопка снабжена миниатюрным дисплеем, изображение на котором изменяется в зависимости от ассоциированной команды или текущего статуса. На этих мини-экранах также может воспроизводиться анимация.
Устройство позволяет быстро запускать нужные приложения, изменять освещение, включать или отключать микрофон, переключать камеры, регулировать уровень громкости и пр.
Доступны плагины для работы с более чем 100 приложениями. Среди них — lgato 4K Capture Utility, Wave Link, Control Center. OBS, Twitch, Twitter, XSplit, YouTube, Spotify. iCue, Philips Hue, LIFX, IFTTT. Zoom, PowerPoint, Keynote, Apple Mail и другие.
Новинка имеет размеры 118 × 84 × 25 мм и весит 145 г. Специальная подставка позволяет располагать панель под удобным углом. Для подключения к компьютеру служит интерфейс USB 2.0. Цена — 150 долларов США.
На сайте Corsair появилась страница с описанием любопытной новинки — контроллера Stream Deck XL, который должен заинтересовать стримеров и видеоблогеров.
Устройство представляет собой специальную панель с 32 кнопками в виде матрицы 8 × 4. Каждая из клавиш снабжена встроенным цветным мини-дисплеем.
Кнопки позволяют быстро активировать выполнение тех или иных функций. Это может быть, скажем, изменение освещения, переключение камеры, регулировка уровня громкости, отключение микрофона и пр.
Сопутствующее программное обеспечение позволяет настраивать панель, присваивая кнопкам те или иные функции. На мини-дисплеях могут отображаться обычные или анимированные пиктограммы.
Для подключения к компьютеру служит проводной интерфейс USB 3.0. Габариты составляют 182 × 112 × 34 мм, вес — 410 граммов.
Приобрести контроллер Stream Deck XL можно по ориентировочной цене 250 долларов США.
Приложив палец к его поверхности пользователь сможет быстро и непринуждённо разблокировать доступ к файлам на своём компьютере. Кроме того, биометрическая идентификация станет удобным способом подтверждения личности при совершении онлайн-платежей и прочих банковских операциях, а также обеспечит быстрый доступ к корпоративной электронной почте и учётным записям на веб-ресурсах.
Мышь получила высокочувствительный оптический датчик с адаптивной регулировкой разрешения сенсора, максимальное значение которого составляет 1600 dpi. По заявлению разработчиков левая и правая клавиши рассчитаны на 5 млн кликов, так что сомневаться в надёжности манипулятора не приходится. Устройство поставляется с сертификатом безопасности Microsoft и поддерживает функцию Windows Hello.
Мышь с дактилоскопическим сканером от Xiaomi/MIJIA будет доступной в трёх цветах. Её стоимость на китайском рынке составит около $31, а запуск продаж намечен на 15 апреля 2018 года.
Компания Cherry анонсировала мышь MW 4500, спроектированную специально для пользователей, проводящих много времени за компьютером, в частности, для офисных работников.
Новинка выполнена в корпусе особого дизайна, благодаря которому обеспечивается естественное расположение кисти во время управления. Это снижает нагрузку на руку, уменьшает напряжение и усталость. Таким образом, даже продолжительная многочасовая работа с мышью не вызывает дискомфорта.
Cherry MW 4500 относится к беспроводным манипуляторам. Для обмена данными с компьютером служит небольшой приёмопередатчик с интерфейсом USB. Он может быть закреплён в основании мыши, когда устройство не используется.
Новинка снабжена оптическим сенсором, разрешающую способность которого можно выбирать между значениями 1200, 900 и 600 DPI (точек на дюйм). Для переключения служит специальная кнопка.
Манипулятор наделён двумя стандартными кнопками и колесом прокрутки, а также двумя дополнительными кнопками в области большого пальца.
Приобрести модель Cherry MW 4500 можно по ориентировочной цене 35 долларов США.
Мероприятие Xiaomi Mi Festival 2017, в ходе которого производитель из Китая намерен презентовать сразу несколько фирменных устройств, пройдёт с 6 по 9 апреля. Но уже сейчас стали известными подробности о некоторых новинках, коих к фестивалю Xiaomi подготовит целую россыпь.
В списке продукции для Xiaomi Mi Festival 2017 значится классическая беспроводная мышь под офисные задачи. На первый взгляд её универсальный дизайн кажется эталоном в плане эргономичности, делая периферийное устройство удобным и практичным инструментом для всех категорий пользователей. Однако на деле это не совсем так: разработана данная мышь была в соответствии с азиатским типом руки и особенностями хвата такой ладони. Это значит, что её размеры 98,1 × 56 × 34,3 мм могут показаться недостаточными жителям европейского континента.
Максимальная разрешающая способность оптического сенсора здесь равна 1200 DPI, а беспроводное подключение к компьютеру реализовано посредством радиоканала с частотой 2,4 ГГц. В комплекте к мышке идёт USB-приёмник, гарантирующий стабильный приём сигнала при удалении на расстояние до 10 м.
Базовой концепцией рассматриваемой беспроводной мышки от Xiaomi является простота и минимализм во всех аспектах. Кроме двух стандартных кнопок и колеса прокрутки устройство получило вспомогательную боковую кнопку на левой стороне. Она призвана обеспечить более удобную навигацию при веб-сёрфинге и работает с офисным программным обеспечением.
Поверхность мыши имеет специальное покрытие, которое защищает пластик от старения при воздействии на него УФ-лучей и потожировых отложений, что позволит устройству сохранить свой первозданный вид как можно дольше.
Компактная беспроводная компьютерная мышка от Xiaomi уже доступна для заказа на сайте компании. На местном рынке она предлагается в белом и чёрном цвете по цене ~$10.
Так называемые флеш-татуировки, представляющие собой металлические узоры, украшают модниц уже не первый сезон. На этот тренд обратили внимание специалисты Массачусетского технологического института (MIT), которым пришла в голову идея добавить функциональности изящным рисункам на коже.
Примечательно, что технология DuoSkin проста и не требует больших затрат. Для изготовления татуировок нужны лишь графический редактор для разработки дизайна, режущий плоттер для создания гибкой электросхемы требуемой формы, сусальное золото и трансферная бумага.
При желании к узорам можно добавить несколько светодиодов и тем самым сделать их эффектнее. Специалисты MIT верят, что уже в скором времени устройства, произведённые по технологии DuoSkin, получат широкое распространение, и многофункциональные украшения, наносимые непосредственно на кожу, станут привычными аксессуарами.
Традиционные настольные системы редко используют мониторы с сенсорным слоем. В этом, отчасти, кроется провал первоначальных планов Microsoft по кардинальной переработке интерфейса Windows. Если на смартфонах и планшетах плиточная концепция работает хорошо, то двигать огромные плитки мышью по монитору с диагональю 24″ или более не слишком-то удобно, а информационное пространство дисплейной панели используется при этом крайне неэффективно. Но в ряде случаев возможность сенсорного управления была бы к месту, хотя бы в случаях, когда не хочется тянуть руку к мыши, чтобы сделать единственное нажатие.
AirBar выглядит очень просто и практически незаметно
Шведская компания Neonode, работающая в области создания интерактивных сенсорных систем, решила попытать счастья там же, где с переменным успехом это пытаются сделать такие системы, как Intel RealSense, Microsoft Kinect с его клонами и Leap Motion. Но система Neonode AirBar отличается от всех своих соперников, использующих обычные либо инфракрасные камеры с распознаванием глубины, а также интеллектуальную обработку данных с довольно серьёзной нагрузкой на ЦП. Разработка Neonode выглядит как небольшая тонкая полоска с магнитными свойствами. Она легко закрепляется на нижней части рамки монитора или ноутбука и практически не выделяется на фоне системы, разве что небольшой плоский кабель сбоку подключается к свободному порту USB.
Поддерживаются практически любые прикосновения любым предметом
Полоска снабжена линейным проектором светового поля, скорее всего, в ИК-диапазоне. Любой объект, пересекающий это поле и прикасающийся к экрану, автоматически распознаётся системой как прикосновение. При этом Neonode AirBar, если верить заявлением разработчика, не требует особых системных ресурсов и работает без установки драйверов практически в любых достаточно современных операционных системах. В этом есть логика: много ли процессорного времени потребляет тачпад ноутбука? А AirBar чем-то напоминает именно тачпад или, скорее, ёмкостный сенсорный экран современного планшета, но без ряда ограничений, присущих последнему. Судя по всему, любой объект, пересекающий световое поле, распознаётся как нажатие; координата X получается сама собой, а координата Y может, к примеру, рассчитываться по интенсивности отражённого излучения.
На данном этапе развития технологий ввода различной информации, существует огромное количество устройств, позволяющих это сделать.
Существуют устройства ввода графической, звуковой и координатной (указательной) информации, и все они имеют своё предназначение и свои особенности, отличающие их от остальных.
Среди указательных устройств преимущественно используется компьютерная мышь, первый прототип которой был создан ещё декабре 1968 года, состоящий из дерева и в своей конструкции включающий одну кнопку и подвижный цилиндр, позволявший считывать движения всего механизма. Следующие улучшения, произошедшие в течении десяти лет, включают то, что мыши стали делать из пластика, и были дополнены двумя клавишами. Итоговая конфигурация состояла из левой, средней и правой кнопок мыши и подвижного шара для считывания информации передвижения. На сегодняшний день все стандартные мыши, вместо средней кнопки, обзавелись колёсиком для удобства прокрутки страниц в интернете. Некоторые конфигурации включают в себя дополнительные клавиши сбоку. Также некоторое развитие получили трекболы – координатные устройства ввода, отличающиеся от компьютерной мыши в основном лишь расположением шара, с которого считывается информация об перемещении курсора, находящийся сбоку или сверху. В отличие от мыши, трекбол не нуждается в перемещении. Ещё одним, повсеместно используемым устройством ввода указательной информации, является сенсорный экран. Первое подобное, тачскрину приспособление, появилось в 1972 году. Оно имело датчики ИК (инфракрасного) излучения, и, так как тело человека излучает эти волны, то при контакте тела и сенсоров, устройство посылало электрический сигнал, фиксирующий касание. Первые модели тачскрина имели минус: сенсорные панели были большие в сравнении с пальцем человека, потому подобная сетка имела очень низкую точность. С развитием технологий сенсоры были уменьшены, их возможная концентрация стала больше, в следствии чего увеличилась точность информации. Позже сенсорные экраны стали неотъемлемой частью телефонов последних поколений.
Устройствами ввода графической информации, используемыми повсеместно, являются сканеры, появившиеся впервые в истории в 1856 году, которые передавали изображение при помощи токопроводящих чернил на барабан, встроенный в механизм. С последующей модернизацией изображения выводились на бумагу, а также появились различные виды сканеров, будь то ручные, переносные, или типографические, имеющие большую точность и разрешение в изображении. Наряду со сканерами используются веб-камеры. Первая такая была изобретена в 1991 году, она вела видеосъёмку в реальном времени и передавала изображение онлайн на компьютер.
Ещё одним видом информации, нуждающимся в записи, является звуковая. Для этого используется микрофон, первое появление которого было в 1878 году. Он, с помощью вибрирующей мембраны и датчика волн, преобразует звук, вибрации и колебания воздуха, в электрический сигнал. Со временем улучшалось качество составных деталей, что увеличивало качество записи звука микрофоном. Также были выведены подвиды микрофонов, будь то студийные или встроенные в веб-камеры или телефоны, которые отличаются по качеству записи звука.
Однако самым необходимым устройствам, не относящимся к определённой категории классификаций, является клавиатура. Первая клавиатура, со специальными кнопками управления появилась в 1980 году. После чего, для удобства пользователя были введены клавиши цифровой клавиатуры, функциональные клавиши и клавиши управления курсором. Подобная конфигурация до сей поры является основной и используется повсеместно. Однако были сделаны клавиатуры с дополнительным блоком кнопок, назначить которые может сам пользователь.
Читайте также: