Windows 7在工業電腦裝置的加值設計與應用

楊迪華經理正在為台下聽眾解釋「多點觸控的相關定義」。

在所有電腦產品中，設計最多元，考慮層面最多的裝置，工業電腦絕對名列其中。由於工業電腦的特性使然，如因應各行各業的需求不同，產生大量客製化的需求，加上使用的場所環境往往相當多樣化，硬體的選擇必須配合當時的使用情境，因此對硬體的規格要求相當嚴謹，軟體設計也必須考慮使用情境的需求，必要時還得考慮配合後端的平台。

不同應用領域的設計考量

台灣微軟研究開發處事業發展經理楊迪華指出，Windows 7的觸控技術，正可滿足工業電腦多元設計的需求。以Kiosk資訊服務站為例，由於使用對象包括男女老幼，建議使用大尺寸的螢幕，透過多點觸控搭配手勢，提供更豐富的瀏覽情境，因此軟體介面設計也應以大圖示為主。而在觸控螢幕的技術設計上，楊迪華建議可視Kiosk設置點的不同，採用光學式、投射式或電容式等技術。

另一個Windows 7觸控技術適用的工業電腦應用領域，就是企業戰情室。楊迪華指出，戰情室使用的螢幕多半為中大尺寸，只要搭配手勢及觸控筆，就可以提供更豐富的瀏覽情境，配合特定使用對象的需求，可以提供企業決策更多的資訊。由於考慮觸控操作需求，企業戰情室的軟體介面也應以大圖示為主，才能方便使用者搜尋和輸入資料。至於採用的觸控螢幕技術，則應視尺寸不同採用光學式、電容、電阻等技術。

如果是應用於比較常用中小尺寸螢幕的醫療圖像領域，在觸控應用方面，楊迪華強調，產品設計除了可運用手勢，提供醫護人員用更簡易方便的方式來檢視醫療圖像外，並可用手直接標記，搭配筆記記錄診斷結果。

為了因應醫護人員操需求，楊迪華認為醫療圖像用工業電腦的軟體介面，必須考慮標示方便、資料快速搜尋和輸入，除了大圖示外，還必須讓醫護人員能夠帶著手套操作，因此建議採用電阻式技術，並搭配觸控筆，可以提供更有效的運用。

而在儀表控制和資料分析的應用領域，通常使用中小尺寸的螢幕，同樣也可運用手勢提供更豐富的瀏覽情境，軟體介面設計除了要考慮特定使用對象需求外，軟體介面也應以大圖示等設計，方便進行儀器控制及資料搜尋等應用。

由於儀表控制和資料分析的應用常常需要在戶外進行，楊迪華建議產品設計上要特別注意表面處理和透光率，因此常使用常用電阻式技術，大多數產品還同時得必須符合工規、車規等其他規範，

統一標準的觸控設計平台

楊迪華指出，Windows 7對於工業電腦設計的最重要意義，就是提供Windows Touch Platform，Windows Touch是以微軟HID (Human Interface Device)規格為基礎，定義多點觸控裝置為HID的超集合(Superset)。由於HID已是業界標準，可以讓設計者可以很快的將觸控技術導入到工業電腦產品設計中。

Windows 7對觸控操作最主要的貢獻，在於建立了一個統一的平台標準，如考慮到不同光源的使用情境，可以讓支援Windows 7平台標準的觸控程式，很快的就能支援應用需求。

因此觸控技術雖然早就應用於工業電腦中，但Windows 7不但可提供標準平台，而且讓設計者可以採用多點觸控技術，因此Windows Touch Platform除了使用現有HID觸控定義的宣告項目外，還必需額外宣告HID觸點ID (Contract ID)及觸點數目(Max Count)。

觸點數目算是比較重要的改變，可以告知作業系統此裝置實際可支援幾點，至於觸點ID則是可以讓作業系統得知，觸控的手指頭是哪一隻手指頭。

觸點ID及觸點數目是使用多點觸控時，一要宣告的項目。而不管是單點或多點觸控，必要的宣告項目還要求裝置通報作業系統的X、座標值、告知手指接觸或離開的Tip Switch、指按範圍的In-range等項目。

另外楊迪華建議設計者加入的宣告項目，還包括Confidence、Width and height、Pressure這三種，其中Pressure可以回報手指按壓的力道強弱，讓裝置得知筆觸的力量，可拓展更多的應用方向。

透過認證提供使用者一致性經驗

為了確立使用者經驗標準，微軟也開始提供Windows Touch認證服務，考慮的項目如必須做到簡單易用，因此產品設計必須要兼顧精確控制及高效能。精確控制的要求，包括手勢的辨識必須具備一致性，線性移動也必須保有高精確度，以適用於拖曳和繪圖。至於高效能則要求應用程式均能反應即時，使用者不需等待。

為了符合簡單易用的要求，精確度必須做到first touch 2.5mm , 5mm additional touch；偏移量必須做到1mm per 10mm travel first touch, 2mm additional touch；解析度則必須做到25ppi and >= screen resolution，並達到無抖動的要求。此外，為了達到高效能，取樣速度還必須達到50Hz per contact。

而在可靠度方面，則要求必須做到應用程式的開啟、關閉或操作控制都不能受到干擾，更不能受環境因素應想，因此一定要做到無雜訊的要求。至於讓觸控無論何時何地均可正確操作的一致性，更是認證的重點項目，必須要做到在任何電源狀態及系統休眠回復後，觸控的使用經驗都須一致在螢幕任何位置，包含四個角落，均可正常操作。

楊迪華指出，現有的Windows Touch Logo program並不適用於30吋的觸控裝置，目前為微軟正在研擬30吋以上的簽章測試標準。此外，驅動程式仍須通過unclassified device的測試，以取得數位簽章。

值得注意的是，通過Beyond Logo認證，只是滿足基本要求，楊迪華強調Logo Program並不包含耐用度、溫、濕、硬度等規範，而且工規、車規、軍規也都有不同的規範，廠商應視需求將之納入考量，更應以使用者的情境和體驗為設計依歸，並考慮耗電量、環境影響、系統整合等因素。

觸控手勢設計在精不在多

此外，Windows Touch還定義了包括移動瀏覽(Panning)、按住並點一下(Press and tap)、按住不放(Press and hold)、選取並拖曳(Select and drag)、旋轉(Rotation)、放大縮小(Zoom in/out)、觸控筆觸(Flicks)及兩指點擊(Two Finger tap)這八大類標準手勢，可以減少產品開發時的困難，並可讓使用者有更一致的使用經驗。

楊迪華表示，由於使用者記得的手勢頂多五種，因此設計重點應在精而不在多。而因為工業電腦應用的特殊性，必須要視使用情境，而作不同的設計，如Kiosk資訊服務站，因為常用來作旅遊導覽，必須針對外部環境光源做測試，表面也必須做抗指紋、防水和防刮處理。

至於其他設計考量還包括透光率、電源管理，還要考慮到不同光源的使用情境，部分使用情境還需要用筆，都是設計者必須考慮的範圍。

Windows 7開始支援固態硬碟(Solid State Drive；SSD)，對於工業電腦設計也有相當深遠的影響，由於SSD是以NAND Flash為基礎的儲存裝置，其抗震耐高/低溫特性，較HDD更適用於工業儲存領域。

如SSD對環境、溫度的耐受性遠比HDD佳，即使用於氣候條件不佳的戶外環境，如雪地或沙漠等高低溫度與一般情況落差極大的地帶，也能持續穩定運作，不需如HDD受限於各種機械式零件，須透過各種方式讓其運作環境維持在一定溫度內，以避免機械停擺或故障。

楊迪華也指出，SSD的開機速度比HDD快很多，最快甚至可以在10幾秒完成完整開機作業，有助於提高使用者對產品的滿意度。也因此Windows 7針對SSD的需求，進行許多設計上的調整，如本來是以硬碟為主的ReadyBoost，一旦透過SSD寫入時，會做更小心的處理，另外考慮到SSD的使用壽命，Defrag也已經被取消。

此外，Windows 7也支援行動寬頻(Mobile Broadband)，方便使用者可以做更好的管理及應用。楊迪華指出，雖然3G網卡已經相當普及，但網路應用因為過去分為Network及Modem兩種，兩者各自有各自的驅動程式及應用，增加設計的複雜度。而Windows 7已經簡化，只要網卡可以支援Windows 7，不但可以直接連網，而且Windows 7會進行管理，如果Wi-Fi比較快時，會改用Wi-Fi。

楊迪華最後建議工業電腦軟硬體設計者，未來應該善用Windows 7中的觸控技術，開發更多新的軟硬體，以提供更豐富的使用情境，並透過Windows Logo的認證，來確保使用者在操作上的一致性和便利性，由於無論是何種觸控技術，設計者皆可用同樣一組touch APIs來開發應用程式，因此設計者可以更專注於改善核心的使用情境，並視不同的應用情境，考慮溫、濕度等工業電腦的特殊規格要求，讓設計出來的產品更能符合客戶及市場需求。