Per una progettazione touch-based di successo

VISUALIZZAZIONE –

I progettisti di interfacce uomo-macchina devono considerare attentamente tutti gli aspetti del design di un touchscreen, dal software applicativo alla scelta del display e della tecnologia touch, per ottenere una soluzione in grado di soddisfare pienamente i requisiti per l’ambiente di utilizzo fin

I touchscreen ben progettati consentono agli utenti con poca o scarsa formazione informatica di interagire con apparecchiature complesse, offrendo vantaggi per consumatori e aziende in numerosi mercati e applicazioni. Nei moderni ambienti del commercio al dettaglio, ad esempio, i sistemi touch più dotati incoraggiano i clienti meno esperti di computer a servirsi da sé utilizzando chioschi che si interfacciano direttamente con sistemi di back office. I dipendenti delle aziende produttrici possono visualizzare e controllare le informazioni e i dati più importanti, in modo rapido e diretto con un semplice tocco, grazie ai computer touch rugged industriali situati in sede. Ed ora, le interfacce utente touch-based incredibilmente intuitive aumentano l'interesse sul mercato dei consumatori per prodotti come i più recenti smartphone o le apparecchiature domestiche. Tuttavia, una selezione e un design accurati di hardware e software sono cruciali per poter ottenere i massimi vantaggi dalla tecnologia touch.

Per un'interfaccia utente touch-based di successo
Il design di un'Interfaccia utente per sistemi touchscreen deve essere caratterizzato da un proprio insieme di regole, da tenere in considerazione per poter ottenere un'Interfaccia uomo-macchina in grado di fornire all'utente la migliore esperienza possibile. Seguire semplicemente i principi standard del design di un'interfaccia utente grafica Windows, con il touchscreen a diretta sostituzione di mouse e tastiera, renderebbe il livello dell'interfaccia piuttosto insoddisfacente per gli utenti che devono utilizzarla. La pratica migliore in relazione al design delle applicazioni software touch-based comprende anche una particolare attenzione alla dimensione dei tasti e al numero di scelte presenti in un dato momento, evitando operazioni complesse come il doppio clic o il trascinamento. L'analisi di colore, layout, effetti 3D e audio può incentivare confort e affidabilità per l'utente. Inoltre, è di vitale importanza assicurare un feedback istantaneo all'utente tramite metodi visivi, uditivi e ora anche tattili, al fine di poter garantire la registrazione di ogni singolo tasto touch. Mentre la maggior parte dell'enfasi si pone sul design delle applicazioni, anche le tipologie dei materiali e delle tecnologie utilizzati ne influenzano il successo. I display grandi e luminosi promettono semplicità d'uso e convenienza, attirando un maggior numero di clienti verso un particolare chiosco o consentendo agli operatori delle macchine di lavorare rapidamente e con errori minimi. La durabilità e la longevità delle apparecchiature touch dovrebbero inoltre essere idonee all'applicazione e al suo ambiente, così da minimizzare i tempi di downtime e la frustrazione dell'utente. La scelta della tecnologia touchscreen può avere un peso importante nella soddisfazione di tali requisiti. Perciò un design hardware di ottima qualità può aiutare gli integratori di sistema a godere dei grandi vantaggi derivanti dall'applicazione dei principi della pratica migliore. Le proprietà light transmissive della tecnologia touch hanno un impatto diretto sulla luminosità del display. Uno schermo chiaro e luminoso infatti è l'obiettivo desiderato, in quanto rende l'interfaccia interessante nonché semplice da usare. I produttori di Lcd sono alla costante ricerca di un aumento di output e rapporto di contrasto, ma gli schermi transflective (che aumentano la luminosità del display tramite riflesso dei raggi incidenti) e quelli dinamici (che rilevano la luce circostante e aumentano/diminuiscono l'output della retroilluminazione Lcd per mantenere un livello di contrasto costante) offrono due interessanti alternative per i designer di sistemi touch. Indipendentemente dall'utilizzo del touchscreen, sia esso posto in un centro commerciale molto illuminato o all'esterno 24h24 e 7gg7, la tecnologia touch prescelta dovrebbe avere il minimo impatto possibile sulla trasmissione della luce dallo schermo.

La tecnologia touch abbinata all'applicazione
Le tecnologie touch disponibili sono numerose. Possono essere suddivise in tre grandi famiglie principali: Light (ad esempio Video Camera, Infrarossi), Sound (ad esempio onde acustiche superficiali, Dispersive Signal) ed Electrical (ad esempio resistiva, capacitiva superficiale e capacitiva proiettata). Fondamentalmente, possono essere ulteriormente suddivise in strutture front-face o rear-face-active. Il touch resistivo rimane di gran lunga la tecnologia più utilizzata grazie al suo basso costo unitario. I sensori sono costituiti da due strati conduttori sulla superficie frontale tenuti a distanza da sottili distanziatori. Una forza fisica, come quella creata da un dito o una stilo può mettere a contatto i due strati - ciò completa un circuito elettrico e determina la posizione del touch. I sensori capacitivi superficiali sono costituiti da un rivestimento metallico uniforme che ricopre la superficie frontale di un sensore di vetro, a cui è applicato un basso voltaggio. Il tocco di un dito o di una stilo conduttrice permette alla corrente di essere portata verso il basso, determinando così il punto di contatto. Tuttavia, i rivestimenti metallici utilizzati sia nei sensori resistivi sia in quelli capacitivi superficiali attenuano la luce proveniente dal display, riducendo la luminosità percepita dall'utente, ammesso che non venga utilizzata una retroilluminazione più potente. Inoltre, la resistenza all'usura dei rivestimenti e quindi gli stessi sensori touch risultano relativamente inferiori; considerando perciò i tempi di downtime, sostituzione e manutenzione, il costo totale del prodotto può rivelarsi deludente. Altre tecnologie touchscreen, come quella a infrarossi o quella Saw (Surface Acoustic Wave) utilizzano trasduttori o rilevatori montati intorno al perimetro dell'area touch-sensitive per individuare il punto di contatto. Poiché entrambe le tecnologie non si basano su rivestimenti di superficie conduttivi, non ne risulta una significativa attenuazione della luce dal display. Ciononostante, i rilevatori generalmente necessitano di grosse lunette o fessure aperte intorno allo schermo e sono quindi suscettibili all'accumulo di polvere e liquidi, con una conseguente diminuzione delle prestazioni touch. Spinti dall'innovazione nelle interfacce utente elettroniche per il consumatore, i designer di prodotto industriali stanno ora cercando di incorporare nuove caratteristiche funzionali e visive similari a quelle presenti in dispositivi come l'iPhone in diverse tipologie di apparecchiatura. Il Digital Signage e l'industria dei chioschi informativi, ad esempio, stanno già seguendo questo trend grazie all'introduzione di vari display lisci simili a quelli di uno smartphone.

Per un display accattivante
La combinazione della tecnologia touch avanzata con l'ergonomicità di uno smartphone abbia prodotto un display informativo dal design decisamente accattivante, in grado di offrire ai diversi tipi di cliente una piacevole esperienza di utilizzo. L'aspetto high-tech è dovuto in parte alla superficie levigata dello schermo, priva di lunette o frame sporgenti necessari per nascondere i componenti di rilevazione touch front-face come i trasduttori a infrarossi o Saw. Il sensore touch utilizza il principio capacitivo proiettato. Tale tecnologia misura il cambiamento nella capacità che ha origine all'interno di una griglia di elettrodi XY conduttori in prossimità di un oggetto a terra come un dito o una stilo metallica, al fine di determinare un punto touch. Al contrario dei sensori che richiedono componenti front-face-active, la matrice utilizzata per uno schermo Capacitivo proiettato è montata dietro oppure incassata all'interno della copertura di vetro. Nel 2001 Zytronic ha sviluppato e lanciato sul mercato la tecnologia Projected Capacitive unica nel suo genere, denominata Pct. In questo prodotto ora pienamente affermato, la griglia XY é determinata da una gamma sovrapposta di condensatori di rame depositati da 10 micron di diametro. Un quarto del diametro di un capello, questi componenti sono pressoché invisibili all'occhio umano se visualizzati su uno schermo acceso, e non hanno alcun impatto sulla luce trasmessa dal display. Uno dei vantaggi chiave di questa struttura consiste nell'estrema flessibilità e scalabilità del design del sensore. Il campo generato da un sensore Pct è abbastanza sensibile da poter essere influenzato persino da un dito guantato, o da operare attraverso una copertura di plastica spessa o di vetro, come la vetrina di un negozio ad esempio. In questo modo si apre una varietà di possibilità applicative, che coinvolgono i settori di vendita al dettaglio, medico e industriale.
La sezione trasversale di un tipico sensore touch Pct, prevede una matrice di sensori posta dietro il substrato chiaro. Sebbene sia normalmente composto da vetro temperato, tale substrato può anche essere in policarbonato o acrilico, e lo spessore può essere scelto in base ad applicazione e ambiente. Caratteristica unica dei sensori touch Capacitivi proiettati è la loro abilità di funzionare in qualsiasi circostanza, anche quando la superficie è molto graffiata o danneggiata. Nel caso di un sensore Zytronic Pct, la matrice di sensori XY è saldata a un'estremità piatta flessibile, a sua volta collegata a un controller touch multichannel IC integrato contenente firmware di proprietà che calcola e genera una coordinata touch. In combinazione con il design del sensore Pct, gli algoritmi firmware di Zytronic sono in grado di rilevare un touch attraverso circa 20 mm di vetro di copertura. Il controller si interfaccia con un Pc o computer integrato che comanda un driver software ed opera con i sensori Zytronic dai 5” agli 82”. In aggiunta alla flessibilità del design, i designer del sistema sono in grado di specificare una gamma di filtri ottici come rivestimenti anti-riflesso, filtri polarizzanti (che aumentano il contrasto) o filtri di protezione per la privacy. Inoltre, grazie a un recente ed entusiasmante sviluppo, specialità come margini o loghi possono essere ora stampati sullo schermo direttamente sul retro del sensore Pct con l'ausilio di inchiostri per ceramica, lasciando libertà di espressione agli sviluppatori del prodotto per progettare interfacce touch uniche e innovative senza comprometterne le prestazioni.

Isolamento e protezione per ogni applicazione
Un attributo comune a tutti i sensori capacitivi proiettati consiste nel fatto che gli elementi attivi sono completamente collocati sul retro e protetti dalla superficie touch. È perciò possibile sigillare efficacemente questi schermi ad altissimi livelli, ad esempio con IP67 o Nema 4x, prevenendo l'intrusione di umidità o particelle. In questo modo i touchscreen Pct possono essere utilizzati in tutta tranquillità nelle applicazioni esterne o in ambienti considerati troppo rigidi per altre tipologie di touchscreen - i touchscreen Pct ad esempio vengono utilizzati con successo dal 2002 negli sportelli automatici all'aperto in tutto il mondo. Inoltre, l'accumulo di sporcizia intorno o sul sensore non ha alcuna conseguenza sulle prestazioni touch e se correttamente sigillato, il display può essere lavato e asciugato facilmente. In questo modo, il Pct non solo semplifica la manutenzione delle apparecchiature come i chioschi di vendita, ma consente anche di utilizzare sistemi computerizzati su base touch in ambienti dove l'igiene è prioritaria, come per la lavorazione di cibi o medicinali. Grazie allo sviluppo di fenomenali interfacce utente touch nello spazio elettronico del consumatore, le aspettative degli utenti finali stanno spingendo i designer industriali ad adottare strutture simili in tutti gli altri ambiti di utilizzo dei touchscreen. E, mentre un ottimo design touchscreen può migliorare al massimo l'esperienza dell'utente, una soluzione sviluppata ma attuata a scarso livello può portare esattamente all'effetto opposto. Per questo motivo, i designer di interfacce uomo-macchina devono considerare attentamente tutti gli aspetti di un design touchscreen, dal software applicativo alla scelta del display e della tecnologia touch, al fine di ottenere una soluzione in grado di soddisfare pienamente i propri requisiti per l'ambiente di utilizzo finale.

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