هر سطحی می‌تواند صفحه لمسی باشد

فناوری‌های نوین اطلاعاتی و ارتباطی در ترکیبی از سخت‌افزارها و نرم‌افزارها عرضه می‌شود که این روزها به عنوان کالای واسطه‌ای یا نهایی مورد توجه شمار زیادی از مخاطبان قرار گرفته است. از مهم‌ترین ویژگی‌های این گروه از کالاها و خدمات تعامل با مخاطب یا به عبارتی هوشمند بودن آنهاست. با توجه به اهمیت این موضوع پژوهشگران یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان پارک علم و فناوری خلیج‌فارس با هدف تولید محصولات داخلی مبتنی بر فناوری‌های نوین ارتباطی، موفق به طراحی و ساخت سامانه تشخیص مختصات با استفاده از امواج مادون قرمز شده‌اند و بر اساس عملکرد این سامانه، سیستم‌های هوشمند متنوعی را نیز طراحی کرده‌اند.

امواج مادون قرمز، اشیا را ردیابی می‌کند

به گفته مهندس حسن مختاری، مجری این طرح تحقیقاتی، سامانه تشخیص مختصات همزمان برمبنای شبکه امواج نوری مادون قرمز طراحی شده است. این سامانه متشکل از شبکه‌ای از حسگرهاست و به شکل چهارضلعی طراحی می‌شود. در این چهارضلعی که به عنوان چارچوب یا قاب روی سطوح مختلف قرار می‌گیرد، دوضلع در برگیرنده فرستنده‌های امواج مادون قرمز و دو ضلع دیگر که در مقابل آنهاست نیز دربردارنده گیرنده‌های مادون قرمز است. داخل این قاب شبکه‌ای نامرئی به صورت تار و پودی نامرئی از امواج مادون قرمز ایجاد می‌شود. هر جسمی که وارد این فضا شود، ارتباط فرستنده با گیرنده مجاورش را قطع می‌کند. اگر شما جسم یا شیئی مانند قلم یا انگشت دستتان را به فضای مختصات این سامانه وارد کنید، ارتباط یک حسگر در عرض و دست‌کم یک حسگر در طول با فرستنده‌های مجاورشان قطع می‌شود. درنتیجه از توالی این حسگرها که ارتباط آنها قطع شده، مختصات شیئی که وارد این قاب شده را به دست می‌آوریم.

مختاری با اشاره به کاربردهای متنوع این فناوری در زمینه‌های گوناگون می‌گوید: بیشترین کاربرد این سامانه شبیه‌سازی صفحات لمسی است که می‌توان از این کاربرد برای طراحی محصولات مختلف استفاده کرد. به این ترتیب می‌توان هر سطحی را به صفحه لمسی تبدیل کرد. وقتی این چارچوب را روی هر سطحی نصب کنیم و با اتصال کامپیوتر روی این مختصات آن را تنظیم کنیم هر سطحی به صفحه لمسی تبدیل می‌شود که این سطح می‌تواند دیوار معمولی، شیشه یا حتی میز باشد. اگر این چارچوب در ابعاد بزرگ‌تری طراحی شده باشد می‌توان از آن در تابلوهای هوشمندی که امروزه بویژه در مدارس کاربرد دارد، هم استفاده کرد.

از نمایشگرهای تک لمسی تا چند لمسی

گرچه از اجزای هوشمند سازی مدارس تابلوهای لمسی است، اما کاربرد این فناوری فقط به مدارس محدود نمی‌شود و در اتاق جلسات یا در زمان برگزاری سمینارها نیز می‌توان از آن استفاده کرد. علاوه بر این کاربر می‌تواند برای ارائه نتایج طرح تحقیقی که انجام داده است از این فناوری استفاده کرده و بدون نیاز به کامپیوتر، تعویض اسلاید و اعلام دستوراتی که باید از طریق رایانه اجرا کند، فقط انگشتش را روی سطحی که تصویر را نمایش می‌دهد قرار دهد، و به این ترتیب دستورهایی را که در نرم‌افزار طراحی شده است با انگشتش روی تصویر اجرا کند.

مختاری با اشاره به قابل تغییر بودن ابعاد و انداره این قاب می‌گوید: بر اساس این‌که این قاب اندازه‌های مختلفی دارد روی انواع مختلف نمایشگرهای تلویزیونی از 32 تا 46 و 50 اینچی LCD یا LED قابل نصب است که با قرار گرفتن روی این سطح آن را به نمایشگری لمسی تبدیل می‌کند که فرامین مختلف با اشاره انگشت روی آن اجرا می‌شود. با توجه به این‌که این فناوری داخلی است تعداد لمس را می‌توان تغییر داد. این قاب شبیه‌سازی شده لمسی قابلیت تشخیص چند لمس همزمان تا بیش از یکصد لمس را دارد. البته تعداد لمس را باید متناسب با نیاز در نظر گرفت؛ چراکه نرم‌افزاری که بخواهد این تعداد کاربر را تحت پوشش قرار دهد باید نرم‌افزار اختصاصی و دارای کاربری باشد. برای کاربرد‌های کنونی معمولا قابلیت شش تا ده لمس همزمان بیشتر نیازهای کاربران را رفع می‌کند. اگر کاربری خاصی نیاز باشد که ممکن است تعداد کاربرانی که همزمان روی میز یا سطح تصویر کار می‌کنند، بیشتر باشد، می‌توان قابلیت لمس همزمان را تا جایی که لازم باشد، افزایش داد. معمولا در میزهای استراتژیک یا در اتاق‌های مانیتورینگ این نیاز بیشتر احساس می‌شود. در میزهای استراتژیک نمایشگرهای LCD یا LED به صورت خوابیده در میز کار گذاشته می‌شود و این سامانه روی سطح میز یا نمایشگر نصب می‌شود. نرم‌افزار این سیستم، معرفی‌کننده این قابلیت به سیستم‌های عامل مانند ویندوز است. به عبارت دیگر این نرم‌افزار در ویندوز نصب می‌شود تا بتوان این قابلیت سخت‌افزاری را به عنوان واحد ورودی به سیستم عامل معرفی کرد. از قابلیت‌های میزهای استراتژیک این است که تصویری از بالا ارائه می‌کند. بیشتر نرم افزارهایی که روی میزهای استراتژیک اجرا می‌شود مانند نرم‌افزار GIS نرم‌افزاری است که دید از بالا در اختیار کاربرقرار می‌دهد و به این ترتیب کاربر می‌تواند مشرف به تصویر باشد و منطقه وسیعی را از بالا، زیر نظر قرار دهد به این دلیل به این میزها، عنوان استراتژیک داده می‌شود.

ویترین‌های هوشمند

به گفته مختاری، نمایشگرهای بزرگ‌تر از 55 اینچ یعنی نمایشگرهای 60، 65 و 80 اینچی، معمولا در بازار کم است و در صورتی که موجود باشد قیمت بالایی دارد. به کمک سیستم ترکیبی و از طریق فناوری دیگری به نام Rear Projection، فویل‌های نانو آکریلیک روی شیشه چسبانده و از طریق ویدئو پروژکتور، تصویر به پشت شیشه تابیده می‌شود و از طرف دیگر تصویر روی شیشه نمایش داده می‌شود. در نتیجه می‌توان صفحات نمایشگر بزرگی ساخت.

مختاری می‌گوید: ما اکنون در محصولاتی که بر اساس این فناوری طراحی کرده و ساخته‌ایم، میزهای 85 اینچی لمسی هم ساخته‌ایم. این میزها در اتاق‌های جلسات، در زمینه تبلیغات و همچنین در دفاتر نقشه‌کشی نظام مهندسی می‌تواند کاربرد داشته باشد. استفاده از کاغذ کالک برای ترسیم نقشه‌های بزرگ معمولا با محدودیت‌های بسیاری همراه است. هم نگهداری این کاغذها سخت است و هم این‌که ممکن است آسیب ببیند. اما اگر بتوان همه این کارها را به روش نرم‌افزاری انجام داد و نقشه را روی سطح نمایشگر نصب کرد، نه تنها قابلیت‌ها بیشتری در اختیار مخاطب قرار می‌گیرد، بلکه سرعت انجام کار نیز به مراتب بالاتر است و ویرایش و اظهار نظر درباره کار نیز راحت‌تر انجام می‌شود.

مختاری از ویترین‌ها و شیشه‌های هوشمند لمسی به عنوان دیگر کاربردهای این فناوری نام می‌برد و توضیح می‌دهد: در ویترین‌های هوشمند،این قاب که سطح شیشه را به یک نمایشگر لمسی تبدیل می‌کند روی شیشه نصب می‌شود و از پشت شیشه ویترین مغازه یا یک ملک تجاری، تصویری روی شیشه نمایش داده می‌شود که این شیشه یک سطح لمسی است و می‌توان کاتالوگ محصولات را به عنوان یک نرم‌افزار روی آن بارگذاری کرد تا مخاطب بتواند با لمس انگشت روی نقاط طراحی شده، اطلاعات مورد نیازش را دریافت کند. پنجره‌های هوشمند نیز از عملکردی مشابه ویترین‌های هوشمند برخوردارند.

ماجرا از کجا آغاز شد

مهندس حسن مختاری که چند سال در حوزه تبلیغات فعالیت داشته و با نمونه‌های خارجی این محصول در این حوزه آشنا شده بود انگیزه اصلی‌اش را از طرح این ایده، قابلیت‌های جالب توجه و متعدد این سامانه بیان کرده و می‌گوید: با توجه به قیمت بالا امکان عرضه چنین محصولی به بازارهای داخلی نبود. بنابراین تصمیم گرفتیم در پارک علم و فناوری با کمک یک گروه فنی این سامانه را طراحی کنیم. با توجه به این‌که لازم بود قطعات مختلف در بخش الکترونیک مورد آزمایش و بررسی قرار گیرد تا به نمونه قابل قبول تجاری برسیم، ساخت نمونه‌ دست‌ساز این محصول حدود 1.5 سال طول کشید. اکنون آماده تولید انبوه هستیم. با چند سرمایه‌گذار رایزنی‌هایی داشته‌ایم. برای خرید یک فریم قاب تشخیص مختصات 50 اینچی با قابلیت تشخیص 6 لمس همزمان، با همین فناوری (حتی اگر فناوری ارزان‌ترین کشور یعنی چین را هم در نظر بگیریم) باید مبلغی معادل 600 تا 750 دلار بپردازیم. هرچه تعداد لمس همزمان بیشتر باشد با توجه به محاسباتی که باید در سامانه پردازشگر سیستم انجام شود، قیمت محصول نهایی بالاتر است.

اگر همین حداقل قیمت یعنی 600 دلار را هم در نظر بگیریم قیمت محصول نهایی تا پایان حمل کالا و پرداخت عوارض گمرکی و سود بازرگانی، برای مصرف‌کننده حدود سه میلیون تومان تمام خواهد شد. ما اگر بتوانیم این محصول را به تولید انبوه برسانیم، قیمت نهایی محصول ما به 500 هزار تومان کاهش پیدا می‌کند. قرار است در جشنواره علم تا عمل که در آینده‌ای نزدیک برگزار می‌شود نمونه‌ای از میز و تابلوی هوشمندی را که بر اساس این فناوری ساخته شده است به نمایش گذاریم. با توجه به این‌که یکی از اجزای هوشمند‌سازی مدارس همین تابلوهای لمسی است و با توجه به این‌که هم‌اکنون بیش از ده هزار تابلو در آموزش و پرورش مورد استفاده قرار می‌گیرد، می‌توان با اطمینان به سرمایه‌گذاران گفت این محصول از پتانسیل خوبی در بازار برخوردار خواهد بود.

فرانک فراهانی‌جم /‌ گروه دانش