不可或缺的觸控技術，成為家居智能化的關鍵

電子發燒友網報道（文/黃山明）如今的智能家居種類越來越多，可以操控的方式也多種多樣，除了用遠程操控以外，通過觸摸按鍵來對產品進行控制，已經成為日常生活中司空見慣的事情。甚至因為觸控操作，而衍生出了許多進階操作，比如指紋識別、掌紋識別等。

觸控技術的前世今生

觸控技術幾乎已經滲透到我們生活的方方面面，比如最常使用的智能手機，幾乎每天都需要依靠觸摸屏來完成對手機的操控，而這一技術也開始越來越多的應用在智能家居領域中。

要是將時間倒回2008年以前，或許那時的人們很難想象如今的生活方式。盡管觸控技術實際大規模被應用并不太久，但這項技術發展至今已經將近一個世紀。

早在上個世紀40年代，觸控技術概念便已經被提出，而第一塊真正意義上的觸控屏則是在1965年由英國皇家雷達公司的工程師Eric Arthur Johnson制造出來的。而Johnson在《Electronics Letters》上發表的文章中描述了這項成果，即現在的電容式觸摸屏。

有意思的是，目前大范圍使用的電容式觸摸屏并沒有在當時廣受歡迎。這是因為在當時出現了一個相對更加優越的觸控技術，也就是電阻式觸摸屏。

1971年，任教肯塔基大學的Sam Hurst教授在一次偶然的實驗中，發現了能夠通過壓力改變電流傳輸從而實現控制的技術，進而發明出了電阻式控制。也就是當前已經被基本淘汰的電阻式觸控技術，發明時間反而要晚于電容式觸控技術。

從1977年由Hurst教授創立的Elographics正式開發了可以應用在計算機上的電阻式觸摸屏，一直到2007年，電阻式觸摸屏都是市場上占有絕對優勢的觸摸屏類型。

那為何如今以及幾乎無法看到蹤跡的電阻式觸控技術，在當年反而被廣受歡迎呢。從原理來看，電阻式觸摸屏主要是利用壓力感應進行控制。它的構成是顯示屏及一塊與顯示屏緊密貼合的電阻薄膜屏。當我們用手指或其他物體觸摸屏幕的時候，兩個導電層發生接觸，電阻產生變化，控制器則根據電阻的具體變化來判斷接觸點的坐標并進行相應的操作。

而之所以廣受歡迎的原因也很簡單，因為電阻式觸摸屏本身觸摸操作相對穩定，只需要施加一定的壓力就能成功操作，不受溫度、操作主體以及惡劣環境的影響。同時使用壽命比電容式觸摸屏更長，成本也更低廉，有利于大規模生產。

2003年觸控技術開始進入到消費市場，尤其是在2007年蘋果發布了第一臺全觸摸屏控制的智能手機iPhone后，電容式屏幕的優勢開始體現，點按、滑動等操作促使著電容式觸控技術的快速發展。

智能家居中的觸控技術

在消費電子領域，如今的觸控技術早已不再局限于智能手機，許多智能產品也開始加入了觸控技術，甚至在按鍵上也采用了觸控方案。

并且在許多智能家居產品中，其加入的觸摸感應可以穿透絕緣材質檢測人體手指帶來的電荷移動，從而判斷人體手指觸摸動作，絕緣隔離式的接觸方式，相比傳統按鍵人體直接觸摸機械觸點，對人體安全更可靠。

比如智能門鎖是一種以人體為識別載體和手段的智能鎖具，它是計算機信息技術、電子技術、機械技術和現代五金工藝的完美結晶，內部采用電容式觸摸IC。

這種電容式感應觸摸IC不需要人體直接接觸金屬物體，可以徹底消除安全隱患，即使用戶戴了手套也可以使用，還不受天氣干燥潮濕、人體電阻變化等影響。

通常電容式觸摸IC中集成高分辨率觸摸檢測模塊和專用信號處理電路，以保證電容式觸摸芯片對環境變化具有靈敏的自動識別和跟蹤功能。電容式觸摸IC還必須滿足用戶在復雜應用中對穩定性、靈敏度、功耗、響應速度、防水、帶水操作、抗震動、抗電磁干擾等方面的高體驗要求。

而在使用上，傳統的觸控技術在某些方面也存在著一定的局限性，通常需要在平整表面上才能實現觸控技術。這限制了觸控技術的應用范圍，不能適應非常規形狀、柔性和可彎曲的屏幕。

但在實際情況中，許多智能家居的表面并非是平整的，或者放置使用的場景并非是平整的，這就需要一種能夠柔性觸控技術來適應這些非標準平面。

但這樣一來導電層需要具備柔性和可彎曲性才能適應屏幕的形變，這可能會導致導電層的導電性變得相對薄弱。薄弱的導電性可能會影響觸摸識別的準確性和觸控響應的靈敏度，從而影響用戶體驗。

并且柔性材料通常具有較低的導電性和機械強度，這就需要選擇具有較高導電性的柔性材料，并確保材料在彎曲和拉伸過程中的穩定性，但這樣一來成本可能會比較高。

隨著觸控技術的發展，如今這一問題已經得到了解決。通常是在柔性屏幕表面涂覆一層導電性涂層，如導電聚合物或導電碳納米管等。這種涂層可以作為觸摸傳感器，當用戶觸摸屏幕時，導電性涂層的電阻值會發生變化，從而可以檢測到觸摸位置。這種觸控技術具備較高的靈活性和適應性，因為導電性涂層可以與柔性材料一起彎曲和變形。

而柔性技術的突破，也可以讓智能家居不必拘泥于傳統方正的造型，能夠以更加個性化以及藝術性的外形進行制造，并且兼顧功能。

小結

觸控技術是當代智能家居中關鍵技術之一，不過在過去發明時間較晚的電阻式觸控技術反而大行其道。直到蘋果推出iPhone后，電容式觸控才開始快速普及。如今在智能家居領域，大多都采用了電容式觸控來進行物理控制，加上柔性觸控技術的引入，讓智能家居開始變得更加豐富多彩。