感測系統推動人機界面技術快速發展

　　人機界面是任何產品與使用者接觸直接相關的設施，IT產品當然也不例外，過去為了配合硬件設備的發展，人機界面幾乎不外是屏幕顯示信息與各類按鈕、或鍵盤鼠標(或變形的搖桿、軌跡球等指向裝置)類型存在，不過在各類型的傳感器突飛猛進的發展下，IT產品人機界面在近幾年也大為不同，例如多點觸控與姿態偵測，都成為當紅的焦點。

　　人機界面的進化，過去就一直隨著時代有不同的面貌，但是電子產品的發展，卻是人機界面發展史中，相當有趣的一個分支，過去IT相關的產品，多半是由專業人員操作，但是消費性電子產品的興起，卻打破了IT產品只由專家操縱的慣例，必須貼近到一般消費者層面。

　　故消費性電子產品這種新產品類型的出現，對工業設計而言，確實是開創了全新的局面，當然也增加了工業設計專業涵蓋的深度及廣度。人機界面工業設計師所關注的要素，不僅只是在功能性，更必須藉由產品外觀設計，讓使用者與產品間產生良性的互動，其中涉及到美學、材料運用、人因工程、產品語意等相關知識。藉由這些知識的整合，才能設計出滿足多面向的需求的人機界面，如視覺感受、使用層面等。

　　因此最近幾年，不少人機界面的突破，都出現在消費性電子產品上，例如隨著蘋果iPhone和iPOD Touch引入實現多點觸控的投射式電容觸控技術，引領人機互動界面的一波新革新，觸控面板和按鍵，特別是多點觸控模式，開始風行于手機、消費電子、家電、小筆電等領域。

　　除了多點觸控外，任天堂幾年前推出的Wii游戲機亦在市場上刮起一陣旋風，其中最受矚目的特色是能讓玩家以真實動作融入游戲的無線控制器。而幕后最大功臣是以微機電系統(MEMS)技術為基礎的三軸加速度傳感器。任天堂的這項創意讓游戲機設計進入了一全新的階段，也讓越多越多的消費性電子產品，包括數碼相機、筆記型計算機、手機采用MEMS元件，以提供更佳的操控功能或創新應用。

　　由前述的兩個例子可以看出，人機界面能夠讓已經出現很久類型的產品，發生革命性的突破，也顯見新人機界面幾乎等于賦予產品新生命，良好的人機界面設計更可以激發消費者的購買欲望與對產品的忠誠度。

　　但是，消費性電子產品的人機界面設計，比一般產品又更困難，首先是在信息產品推陳出新的情況下，界面設計面臨極大的挑戰，過去的設計往往是藉由使用者保存的經驗(甚或是標準)，延續其已發展的心智模式進行設計，但面對全新的產品時，設計師必須藉由界面的帶領，促使使用者創造、增強、繼而保存經驗。然而由于信息產品其易于攜帶且具有傳播功能等特性，使得設計師在探討使用情境時變得更為不易掌握，以至于人機的互動行為擷取困難。這當中設計師必須理解核心需求并運用相關知識，將抽象概念轉化為界面操作程序、界面元素等，使使用者的心智建立對產品使用的系統模型。產品設計勢必因應信息產品的出現，修正舊的或建立新的設計方法或程序以滿足設計需求。

　　當然，設計「好的」人機界面，已經是設計產品中，相當困難的一個部分，因為人機界面必須考量非IT技術的人體工學、使用者心理學等，而設計出革命性的人機界面，更必須對人機械面的基礎-傳感器，有相當的認識，這也是許多人機界面設計者不熟悉的關鍵點。

　　人機界面所可能利用到的傳感器類型眾多

　　傳感器的所能偵測的領域相當廣泛，根據美國的商業情報研究機構Global Industry Analysts, Inc(GIA)的研究指出，大約有10種以上，舉例而言有化學(Chemical & Gas & Biosensor)偵測，所利用的代表性技術有遠紅外線、熱導、電離子化等，用于瓦斯或是氧氣偵測。壓力(Pressure)偵測，原理為微機電、真空、血壓、光學、電阻等，代表性的用途有胎壓偵測、電阻式觸控面板等。流體(Flow)偵測，利用的原理有科氏力、渦流、超音波、電磁、電容電場等，代表性用途就是投射電容式觸控面板。

　　其它還有接近(Proximity & Displacement)感測、影像(Image)感測、位置(Position)感測、位面(Level)感測、溫度(Temperature)偵測、負載(Force & Load)偵測等等。詳細分類請參考附表。

　　過去，這些傳感器，多半需要持續偵測目標或是接觸目標，才能獲得目標的信息，但是這樣的情況，會造成耗損、干擾、或是需要較大的攻耗提供運作等缺點，所幸隨著科技進步，許多接觸式傳感器都已經被非接觸式傳感器取代，而且也克服了前述的各項問題，甚至能大福提升準確性與穩定度。

　　而隨著半導體制程等技術的推進，微型化已經成為不可逆的方向，傳感器也受到此一趨勢相當大的幫助，例如微機電系統的發展，讓矽晶麥克風、3D加速計、RF元件、相機穩定器與GPS的陀螺儀等進入消費性電子產品，當然也帶來了相當大的人機界面革命。總體來看，除了前述的MEMS傳感器系統外，根據GIA的研究，還有影像傳感器、生物傳感器、動作感應器是最重要的發展方向，其所衍生的產品族類亦相當眾多。