نگاهی به تاریخچه گوشی های لمسی؛ چه کسی نخستین بار در صنعت موبایل انقلاب کرد؟

وقتی که مارتین کوپر در سال 1973 نخستین تلفن همراه جهان را ساخت،هیچ گاه فکر نمی کرد که اختراعش روزی تا این حد فراگیر شود و تمام جهان را به تسخیر دربیاورد. آقای کوپر اختراع شگفت انگیزی انجام داد، اما نقطه عطف این صنعت، ورود صفحه نمایش لمسی به تلفن های همراه بود.

صفحه نمایش لمسی اکنون روی تمام گوشی‌های هوشمند قرار دارد و هیچ دستگاهی نیست که از آن بهره‌مند نباشد. بسیاری از علاقه‌مندان گمان می‌کنند صفحه نمایش لمسی اختراع شرکت اپل بوده که آن را در نخسین آیفون خود معرفی کرد. اما واقعیت چیز دیگری است. اگر دوست دارید تاریخچه صفحه نمایش لمسی و استفاده آن در گوشی‌های هوشمند را بدانید و از ریشه‌های آن آگاه شوید، تا پایان مقاله ما را همراهی کنید.

تاریخچه صفحه نمایش های لمسی

قبل از پرداخت به پیشینه، بهتر است تعریف درستی از تاچ اسکرین داشته باشیم: صفحه نمایش لمسی، به نمایشگری گفته می شود که نسبت به لمس انگشت انسان و یا قلم استایلوس، حساس باشد.

جالب است بدانید نمایشگرهای لمسی بیشتر از نیم قرن است که همراه بشر هستند و در دستگاه‌های مختلف مانند خودپردازها، سیستم‌های ناوبری و صنایع پزشکی به کار رفته‌اند. اریک آرتور جانسون انگلیسی، کسی بود که صفحه نمایش لمسی به شکل کنونی را اختراع کرد. صفحه او از نوع خازنی بود، قابلیت خواندن تنها یک لمس را داشت و تا سال 1995 برای کنترل ترافیک هوایی به کار می رفت.

بنت استامپ و فرانک بِک دو مهندس سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای، در اوایل دهه 1970 نمایشگری شفاف و خازنی را توسعه دادند. این نوع صفحه بر اساس فشار جسمی سخت روی صفحه کار می‌کرد و تنها به اجسامی مانند قلم استایلوس واکنش نشان می‌داد. صفحه یاد شده در سال 1973 مورد استفاده قرار می‌گرفت.

ساموئل جی هارست، در سال 1971 نخستین بار صفحه نمایش لمسی مقاومتی را توسعه داد. وی با استفاده از حسگری به نام «الوگراف» (Elograph) این کار را انجام داد، اما الوگراف به تولید انبوه نرسید و صفحه نمایش هارست تنها در اوایل دهه 1980 در بازار حضور داشت.

انواع صفحه نمایش لمسی در گوشی های هوشمند و تفاوت آنها

نمایشگرهای لمسی از نظر نوع فناوری به کار رفته در آنها به چند دسته تقسیم می شوند: خازنی، مقاومتی، فروسرخ و پالس صوتی، از مشهورترین آنها هستند. در صنعت تلفن همراه، دو نوع خازنی و مقاومتی بیشتر از سایر فناوری ها کاربرد داشته است. در ادامه هر یک را به تفصیل تشریح می کنیم.

• خازنی: صفحات لمسی خازنی پرکاربرد‌ترین نمایشگرهای لمسی در تلفن‌های همراه هستند.اگر بخواهیم فناوری به کار رفته در این نمایشگرها را بررسی کنیم، بحث اندکی پیچیده می شود. به طور خلاصه می توان گفت که صفحات لمسی خازنی بر اساس عبور جریان ثابت از حسگر کار می کنند. این نمایشگرها با انگشت و یا ابزارهای رسانا قابل لمس هستند و قدرت تفکیک آنها زیاد است. قیمت بالا و آسیب دیدگی در برابر رطوبت و آلودگی، از معایب صفحه لمسی خازنی است. اپل آیفون نخستین گوشی لمسی خازنی نبود؛ ال جی پرادا (Prada) که مدت کوتاهی قبل از آیفون معرفی شد، این عنوان را در اختیار دارد.
• مقاومتی: این صفحات لمسی از دو لایه فلزی با فاصله کم تشکیل شده اند. این نمایشگرها ارزان تر از نوع مقاومتی هستند اما قدرت تفکیک آنها محدود و در حد 75 درصد است. البته می توان با به کار گیری فیلم های پلاستیکی و شیشه ای آن را تا 85 درصد ارتقا داد. قیمت مناسب و قابل لمس بودن توسط بیشتر اجسام، از مزایای نمایشگرهای مقاومتی هستند. اما حجیم بودن فناوری و بازتاب نور، باعث شده تا صفحه لمسی مقاومتی محبوبیت بیشتری داشته باشد. دستگاه نئونود ان 1 (Neonode N1) محصول سال 2003، جزء نخستین موبایل ها با صفحه نمایش مقاومتی است.

یکی دیگر از فناوری های پر سر و صدا در صفحات لمسی، قابلیت مولتی تاچ است. این تکنولوژی در سال 1982 شروع به توسعه یافتن کرد؛ جایی که دانشگاه تورونتو تبلتی ساخته بود که توانایی تشخیص چند لمس به طور همزمان را داشت. تلاش های این مرکز به همراه سایر دانشمندان، پایه و اساس فناوری های لمسی پیشرفته کنونی است.

اولین گوشی لمسی در جهان

همانطور که قبلا گفته شد، این عنوان به نخستین آیفون اپل اختصاص ندارد. اگر فکر می کنید ال جی پرادا نخستین گوشی لمسی جهان است، باید بگوییم که اشتباه می کنید. شرکت بزرگ آی بی ام در سال 1992 میلادی، نخستین موبایل لمسی جهان با نام آی بی ام سیمون (IBM Simon) را معرفی کرد.

این دستگاه لمسی که از آن به عنوان نخستین گوشی هوشمند جهان نیز یاد می شود، اولین پی دی ای با قابلیت تماس بود. بهتر است درباره این دستگاه کمی بیشتر صحبت کنیم.

آی بی ام در سال 1992 در نمایشگاه کامدکس (COMDEX) لاس وگاس، از دستگاهی با کد «انگلر» رونمایی کرد. شرکت آمریکایی موفق شده بود تلفن همراه و پی دی ای (Personal Digital Assistant) را در یک محصول تلفیق کند. آی بی ام قابلیت هایی مانند تقویم، دفترچه تماس و دفترچه یادداشت را با امکان تماس و دریافت ایمیل ترکیب کرده و انگلر را معرفی نمود. رسانه ها و علاقه مندان، شور و اشتیاق زیادی به محصول آمریکایی‌ها نشان دادند.

گروه «بل ساوت» نام «سیمون» را برای دستگاه برگزید و آن را در سال 1994 با قیمت 899 دلار به فروش رساند. تنها در 6 ماه، 50 هزار دستگاه از سیمون توسط علاقه مندان خریداری شد.

در جعبه سیمون مواردی مانند پد مخصوص شارژر، دو باتری نیکل کادمیوم و کابل RS232 قرار داشت. موبایل لمسی سیمون می توانست تا 1 ساعت شارژ نگه دارد. آی بی ام برای سیمون یک رابط اختصاصی لمسی به نام نویگیتور طراحی کرد. سیمون قابلیت به روز رسانی برای نصب و اجرای اپلیکیشن‌های دیگر را نیز داشت. در ادامه تعدادی از تاثیرگذارترین گوشی های هوشمند لمسی را بررسی خواهیم کرد.

ال جی پرادا؛ نخستین تلفن هوشمند با صفحه نمایش لمسی خازنی

ال جی KE850 که به ال جی پرادا (PRADA) نیز مشهور است، یک دستگاه انقلابی در دنیای گوشی‌های هوشمند به شمار می رود. شرکت کره‌ای در دسامبر سال 2006 با همکاری پرادا – طراح مشهور ایتالیایی – این موبایل را معرفی کرد. با وجود قیمت بالای پرادا (777 دلار) ال جی در 18 ماه توانست 1 میلیون دستگاه از آن را بفروشد. برخی از ویژگی‌های KE850 عبارتند از:

• صفحه نمایش 3 اینچی لمسی خازنی TFT با قابلیت نمایش 256 هزار رنگ
• قابلیت پخش موسیقی و ویدیو در فرمت‌های مختلف
• پشتیبانی از فلش و فایل‌های آفیس
• سیستم عامل فلش
• بلوتوث نسخه 2 همراه با A2DP
• دوربین 2 مگاپیکسلی
• پشتیبانی از کارت حافظه تا 2 گیگابایت

ال جی پرادا 5 جایزه مختلف در زمینه طراحی و نوآوری دریافت کرد.

آیفون؛ انقلاب نوآوری در گوشی های لمسی

در ژانویه سال 2007، استیو جابز فقید در کنفرانس «مک ورلد» حضور یافت و دستگاهی انقلابی را معرفی کرد. آیفون 2G یا همان نسل اول آیفون، با شعار «اختراع دوباره تلفن همراه» در دستان یکی از تاثیرگذار ترین افراد تاریخ در حوزه فناوری درخشید. استیو جابز در ابتدا از 3 محصول صحبت کرد و همه را گمراه ساخت، اما طولی نکشید که آیفون به عنوان تنها سورپرایز اپل معرفی شد.

از دعواهای حقوقی سامسونگ و الجی با کمپانی آمریکایی بر سر آنکه چه کسی اول صفحه نمایش لمسی را آورده و یا آنکه آیفون، کپی الجی پرادا است بگذریم، بدون شک محصول اپل را باید انقلابی‌ترین دستگاه در صنعت تلفن‌های هوشمند دانست.

قبل از معرفی آیفون، نوکیا در صنعت موبایل پادشاهی می‌کرد و هیچ شرکتی حتی نزدیک به آن نبود. اما نوآوری اپل و غفلت کمپانی فنلاندی، در نهایت نوکیا را از صحنه روزگار محو کرد. آمارها نشان می‌دهند که پس از معرفی نسل اول آیفون، استفاده از اینترنت روی گوشی‌های همراه افزایش چشمگیری داشته.

تبدیل کردن عکاسی از سرگرمی به بخشی از زندگی روزمره، تغییر مسیر تولید موبایل‌ها و لمسی شدن تدریجی تمام دستگاه‌ها، انقلاب در صنعت اپلیکیشن های گوشی های هوشمند با اپ استور، تبدیل اپل به ارزشمندترین کمپانی جهان و حتی تغییر رفتار کاری در کشور آمریکا، بخشی از دستاوردهای نخستین آیفون معرفی شده هستند.

آیفون در نسل های بعدی خود نیز همواره پیشتاز بود و نوآوری های به همراه داشت؛ هرچند که در سال های اخیر، از میزان خلاقیت ها و سورپرایزهای شرکت آمریکایی به وضوح کاسته شده است.

در ادامه نگاهی به امکانات و ویژگی های آیفون 2007 خواهیم داشت:

• صفحه نمایش لمسی خازنی 3.5 اینچی TFT با تراکم پیکسلی 165 و نمایش 16 میلیون رنگ
• سیستم عامل Ios
• پردازنده 412 مگاهرتزی ARM 11
• حافظه داخلی 16 گیگابایتی
• دوربین 2 مگاپیکسلی
• پشتیبانی از وای فای و بلوتوث

آیفون 6S و لمس سه بعدی

کوپرتینو نشین ها در سال 2015 از فناوری جدید خود به نام «لمس سه بعدی» رونمایی کردند. گوشی ها با استفاده از قابلیت یاد شده، می توانند میزان فشار وارد شده بر صفحه را اندازه گیری کرده و با توجه به آن، فرایندی که برایش پیش بینی شده را انجام دهند.

ژست های حرکتی گوناگون مانند پیک و پاپ، کاربر را قادر می سازد که منوهای متنی را به صفحه اصلی (هوم) اضافه کرده و مستقیما به سراغ گزینه هایی بروند که بیشتر از سایر امکانات در اپلیکیشن یاد شده کاربرد دارند. این قابلیت در تمام گوشی های هوشمند اپل به غیر از آیفون SE و آیفون XR به کار رفته است.

آینده صفحات لمسی در گوشی های هوشمند

نمایشگرهای لمسی تا به اینجا راه زیادی را طی کرده و به بلوغ رسیده اند، اما همچنان مواردی برای پیشرفت و بهتر شدن وجود دارد. گوشی های هوشمند قابل انعطاف و خمیده، از جمله مواردی هستند که صفحه نمایش های لمسی در آن نقش زیادی خواهند داشت. سامسونگ دستگاه هایی مانند گلکسی فولد را معرفی کرده، اما فناوری یاد شده هنوز تا رسیدن به کمال و عمومی شدن، راه زیادی در پیش دارد.

با توجه به ظهور تکنولوژی هایی مانند اینترنت اشیا (IOT) استفاده از صفحه نمایش های لمسی بیش از پیش رواج پیدا خواهد کرد. تمام لوازم و اشیا در آینده ای نه چندان دور به نمایشگرهای لمسی مجهز خواهند شد تا بتوانند با استفاده از اینترنت به هم متصل شوند.

در حال حاضر اگر یک آیکون را روی صفحه نمایش لمس کنید، احساس فشار دادن دکمه به شما منتقل نمی شود. فناوری لمس پیشرفته که توسط شرکت تانواس (Tanvas) در سال 2017 معرفی شد، این حس را به نمایشگرهای لمسی خواهد آورد. کاربر حتی قادر خواهد بود تفاوت جنس بین آیکون های مختلف را احساس کند.

کمپانی Ultrahaptics در سال 2013 یک کشف جالب را معرفی کرد. به نظر می رسد می توان با استفاده از امواج فراصوت، فشار هوا را تغییر داد و بدون لمس صفحه، دستورات را به دستگاه هایی مانند گوشی های هوشمند و ماشین ها منتقل ساخت.

فناوری های ذکر شده همگی در مرحله آزمون و خطا قرار دارند، اما در آینده ای نزدیک راه خود را به صنعت تلفن های هوشمند باز خواهند کرد. باید منتظر ماند و دید انقلاب بعدی در صفحات لمسی چه زمانی رخ خواهد داد.