感测系统推动人机界面技术快速发展

　　人机界面是任何产品与使用者接触直接相关的设施，IT产品当然也不例外，过去为了配合硬件设备的发展，人机界面几乎不外是屏幕显示信息与各类按钮、或键盘鼠标(或变形的摇杆、轨迹球等指向装置)类型存在，不过在各类型的传感器突飞猛进的发展下，IT产品人机界面在近几年也大为不同，例如多点触控与姿态侦测，都成为当红的焦点。

　　人机界面的进化，过去就一直随著时代有不同的面貌，但是电子产品的发展，却是人机界面发展史中，相当有趣的一个分支，过去IT相关的产品，多半是由专业人员操作，但是消费性电子产品的兴起，却打破了IT产品只由专家操纵的惯例，必须贴近到一般消费者层面。

　　故消费性电子产品这种新产品类型的出现，对工业设计而言，确实是开创了全新的局面，当然也增加了工业设计专业涵盖的深度及广度。人机界面工业设计师所关注的要素，不仅只是在功能性，更必须藉由产品外观设计，让使用者与产品间产生良性的互动，其中涉及到美学、材料运用、人因工程、产品语意等相关知识。藉由这些知识的整合，才能设计出满足多面向的需求的人机界面，如视觉感受、使用层面等。

　　因此最近几年，不少人机界面的突破，都出现在消费性电子产品上，例如随著苹果iPhone和iPOD Touch引入实现多点触控的投射式电容触控技术，引领人机互动界面的一波新革新，触控面板和按键，特别是多点触控模式，开始风行于手机、消费电子、家电、小笔电等领域。

　　除了多点触控外，任天堂几年前推出的Wii游戏机亦在市场上刮起一阵旋风，其中最受瞩目的特色是能让玩家以真实动作融入游戏的无线控制器。而幕后最大功臣是以微机电系统(MEMS)技术为基础的三轴加速度传感器。任天堂的这项创意让游戏机设计进入了一全新的阶段，也让越多越多的消费性电子产品，包括数码相机、笔记型计算机、手机采用MEMS元件，以提供更佳的操控功能或创新应用。

　　由前述的两个例子可以看出，人机界面能够让已经出现很久类型的产品，发生革命性的突破，也显见新人机界面几乎等于赋予产品新生命，良好的人机界面设计更可以激发消费者的购买欲望与对产品的忠诚度。

　　但是，消费性电子产品的人机界面设计，比一般产品又更困难，首先是在信息产品推陈出新的情况下，界面设计面临极大的挑战，过去的设计往往是藉由使用者保存的经验(甚或是标准)，延续其已发展的心智模式进行设计，但面对全新的产品时，设计师必须藉由界面的带领，促使使用者创造、增强、继而保存经验。然而由于信息产品其易于携带且具有传播功能等特性，使得设计师在探讨使用情境时变得更为不易掌握，以至于人机的互动行为撷取困难。这当中设计师必须理解核心需求并运用相关知识，将抽象概念转化为界面操作程序、界面元素等，使使用者的心智建立对产品使用的系统模型。产品设计势必因应信息产品的出现，修正旧的或建立新的设计方法或程序以满足设计需求。

　　当然，设计「好的」人机界面，已经是设计产品中，相当困难的一个部分，因为人机界面必须考量非IT技术的人体工学、使用者心理学等，而设计出革命性的人机界面，更必须对人机械面的基础-传感器，有相当的认识，这也是许多人机界面设计者不熟悉的关键点。

　　人机界面所可能利用到的传感器类型众多

　　传感器的所能侦测的领域相当广泛，根据美国的商业情报研究机构Global Industry Analysts, Inc(GIA)的研究指出，大约有10种以上，举例而言有化学(Chemical & Gas & Biosensor)侦测，所利用的代表性技术有远红外线、热导、电离子化等，用于瓦斯或是氧气侦测。压力(Pressure)侦测，原理为微机电、真空、血压、光学、电阻等，代表性的用途有胎压侦测、电阻式触控面板等。流体(Flow)侦测，利用的原理有科氏力、涡流、超音波、电磁、电容电场等，代表性用途就是投射电容式触控面板。

　　其它还有接近(Proximity & Displacement)感测、影像(Image)感测、位置(Position)感测、位面(Level)感测、温度(Temperature)侦测、负载(Force & Load)侦测等等。详细分类请参考附表。

　　过去，这些传感器，多半需要持续侦测目标或是接触目标，才能获得目标的信息，但是这样的情况，会造成耗损、干扰、或是需要较大的攻耗提供运作等缺点，所幸随著科技进步，许多接触式传感器都已经被非接触式传感器取代，而且也克服了前述的各项问题，甚至能大福提升准确性与稳定度。

　　而随著半导体制程等技术的推进，微型化已经成为不可逆的方向，传感器也受到此一趋势相当大的帮助，例如微机电系统的发展，让矽晶麦克风、3D加速计、RF元件、相机稳定器与GPS的陀螺仪等进入消费性电子产品，当然也带来了相当大的人机界面革命。总体来看，除了前述的MEMS传感器系统外，根据GIA的研究，还有影像传感器、生物传感器、动作感应器是最重要的发展方向，其所衍生的产品族类亦相当众多。