NDT创新PSG压感触控方案赋予笔记本Touchpad交互新形态

日前，Strategy Analytics互联计算设备(CCD)服务最新发布的研究报告《2020年第一季度全球笔记本电脑出货量和市场份额》指出，2020年第一季度全球笔记本电脑出货量3790万台，同比下滑2%。不过，Strategy Analytics高级研究分析师Chirag Upadhyay却表示：“尽管笔记本电脑的出货量有所下滑，但与其它消费电子产品的市场表现相比（例如智能手机2020年第一季度全球出货量同比下降约17%），这被认为是在非常艰难的疫情环境下取得的成功。”

图1：2020年第一季度全球笔记本电脑出货量和市场份额

Strategy Analytics CCD服务总监Eric Smith补充道：“随着第二季度COVID-19继续在全球范围内蔓延，预计大型公司和教育机构将会购入更多的笔记本电脑，以支持在家工作/学习的计划。尽管普通民众面临暂时的经济困境，个人消费需求降低，但是商业需求有可能抵消疫情的消极影响。”

事实上，笔记本电脑的整体销量在2012年开始下滑，这是由于智能手机、平板电脑抢占了消费者的移动设备办公和娱乐需求。得益于各大PC厂商积极调整策略，对于不同类型的市场推出更细分的创新产品，如针对游戏玩家强调更极致的性能、针对设计行业调试更优质的屏幕显示、针对移动商务推出更轻薄的产品等，笔记本电脑销量在2017年成功扭转了下滑的趋势，并在最近几年保持着小幅的增长。

在近期的业界交流活动上，当谈及笔记本电脑行业发展时，深圳纽迪瑞科技开发有限公司（New Degree Technology，简称NDT）CTO陈之昀博士表示，创新已成为全球笔记本电脑市场保持可持续增长的关键动力，给用户使用习惯带来变革的全新产品形态，将是2020年行业的关注重点，例如人机交互的关键组件——Touchpad（触摸板/触控板），或将掀起Windows 笔记本电脑在交互新形态、轻薄化等方面的创新变革。

从Mac到Windows体系，第三代Touchpad你用上了么？

1992年，PC厂商Olivetti和Triumph-Adler推出了首款搭载Touchpad的笔记本电脑，为行业提供了高效的移动指针解决方案；进入21世纪，Touchpad已经成为了鼠标以外、笔记本电脑移动指针功能的主导产品，并基本淘汰了其他的产品形态。

从产品形态和功能来看，Touchpad大致上经历了三次具有代表意义的技术创新和发展，从独立机械按键、单点触控（第一代），到模块一体化、多点触控（第二代）；如今第三代Touchpad升级了模块一体化和多点触控，并加入压力感应和Haptic反馈的创新技术，这相当于在Z轴上增加了交互能力。而拥有压感交互的第三代Touchpad率先在2015年推出的MacBook Pro上应用，它通过检测点按力度实现了多维化交互场景，同时结合震动给予用户触觉反馈，一经推出即广受好评，并一直在MacBook系列沿用。

图2：MacBook系列全面搭载第三代Touchpad，图片来源苹果官网

“不过，即使到了2020年，可以提供触觉反馈的Touchpad功能也仅仅在苹果MacBook和极少数的Windows 笔记本电脑上见到。” NDT 产品经理告诉笔者，“大多数的Windows 笔记本仍然在使用第二代Touchpad技术，虽然第二代Touchpad带来了一体化的新设计，但是仍然存在一些弊端亟待解决。”

例如左右键功能区虽然是模块一体化，但是左右按键区域区分不明确、容易误触，同时由于采用“跳水板”结构设计、导向整个面板的触发力不同，从而导致用户体验较差。所以Windows阵营的其他品牌厂商，也开始把焦点放在了第三代Touchpad的研发上，除追求一体式压感、多维度输入的触控设计外，也在于“减重”——为用户带来更为便携的轻薄化机身设计。因此，NDT认为Touchpad将成为笔记本电脑轻薄化与交互新形态的关键组件。

替代80%鼠标功能，NDT压感方案引领Touchpad 升级新风向

作为业界领先的压感触控解决方案提供商，NDT针对笔记本电脑市场推出了全新的Printed Strain Gauge(PSG)压感触控解决方案，助力笔记本电脑品牌升级、打造第三代Touchpad功能，可更精准地识别用户操作意图，同时为其带来一体化、轻薄化的设计；配合智能化的3D触觉反馈，为用户提供更为丰富的交互体验。

NDT PSG产品经理表示：“截至目前，即便是拥有压感触控Touchpad的Windows 笔记本电脑，也多数是单级的压力感应与反馈，灵敏度不高，缺乏系统性的应用支持，体验比较有限。”致力于解决笔记本电脑的痛点难题，PSG方案基于NDT独特的压力传感技术，集电容触摸、压力感应、触控反馈等组件于一身，形成模块化设计。同时，它拥有高灵敏度的特性，15g力即可触发；结合NDT成熟的算法，能够轻松地与现有的Touchpad功能集成，极大提升人机交互的效率，可以替代80%的鼠标使用场景。

图3：针对Touchpad应用，NDT推出两款不同的PSG压感触控方案

此外，NDT高灵敏度的 PSG压感触控方案还具备高线性度的优势，可实现多级触控；同时兼具高一致性和重复性。如下图所示，在触控面板任意位置施加不同的负载(100g、300g、500g等)，系统可实现高线性度的信号输出(R2=0.9993)。配合振动马达，第三代Touchpad可以实现细腻的智能3D触觉反馈，从而带来舒适而又自然的用户体验。

图4：NDT PSG解决方案Demo(左)，及该方案信号输出的线性度(右)

此外，NDT PSG方案的模块化设计允许放置多个传感器，满足不同的应用需求。方案体积小巧、工艺简单，对于组装的要求非常低，适用于多种产品结构。同时一体化的PSG方案对输入方式也不受限，无论用户是常规操作、戴手套、用工具，又或是湿手操作都完全不受影响。而对于PC厂商而言，可以在产品设计中减少内部占用空间、降低集成成本的同时简化结构，从而打造更轻薄、一体化的笔记本电脑产品新形态。

亿级市场契机初现，NDT携手合作伙伴加速笔记本行业创新

相关报告表明，2019年全球笔记本电脑销量约为1.68亿台，其中苹果MacBook系列出货量为1400万台，占比8.3%。随着第三代Touchpad逐渐广泛应用，销量占比约90%的Windows 笔记本电脑正迎来一波Touchpad关键组件升级迭代的市场机遇。

“一方面，Windows 笔记本电脑升级第三代Touchpad正在蓄势待发，主打创新的微软、联想、小米等大厂已经在探索新的应用方案，NDT也与头部PC厂商建立了十分紧密的合作。” 陈之昀博士表示，“另一方面，想要充分发挥第三代Touchpad的应用潜力，方案商、集成商等需要从应用层面进行相应的适配与优化。”因此NDT正与Touchpad行业的主流方案商开展合作，如携手国际国内头部人机交互和生物识别主控芯片厂商，以及更多产业链上下游合作伙伴，致力于打造集电容、压力与反馈为一体、以优化用户体验为最终目标的 Touchpad解决方案。

图5：NDT携手产业链合作伙伴，加速行业创新

据悉，NDT公司正推出高性能和差异化兼具的标准化产品，以满足不同定位的客户的产品需求。例如针对Touchpad应用的PSG压感触控方案，NDT就开发了两套（如前所述）不同的解决方案，在保证实际体验的前提下，为客户提供了契合度更高的方案选择。这也从侧面体现了NDT成熟的产品策略以及先进的研发实力。