鼠标产品发展的未来论文.doc

鼠标产品发展的未来鼠标从被发明到现在的50余年来，鼠标的功能只有一个，点击，哪怕是近年来火热的Magic Mouse也逃脱不了这个圈子，依旧需要微动来点击，或许身在加州的那帮帅小伙们也觉得现在的鼠标除了能加个烂俗的触摸板之外也没什么值得改进的地方了。所以我们就只能天马星空去想了，猜想现在需要但是不一定能办到的那些事。我们可以确信未来的鼠标将朝着更为人性化的方向发展。更为先进的光学传感器以及更为舒适的手感以及无线技术的应用将是鼠标未来的主要发展方向。鼠标将达到更高解析率以及扫描次数，使它在高节奏的游戏中移动更为平滑。手感也将更为舒适，符合人体工学。无线技术更将在未来的鼠标全面普及。一、鼠标的发展历程1.第一个鼠标。鼠标又称为MOUSE，第一个MOUSE是在1968年12月9日由美国史坦福研究所（SRI）发明出来的，它的发明人是Doug Engelbart博士.从此鼠标的使用使电脑的操作变的更为简单。WINDOWS操作系统的普及,使鼠标的应用得到了长足的发展.Engelbart 的雇主罗技公司现在是世界上最大的鼠标生产商。2.机械鼠标。逐渐鼠标又有了新的发展，就是产生了机械鼠标。其工作的原理是小滑球和桌面接触，当滑球移动的时候，滑球推动压力滚轴滚动，从而使光标移动，因为它是纯机械的，所以容易磨损，相对于光机的鼠标有使用寿命较短、精度低等缺点。 3.光电鼠标。随着支持鼠标的操作平台的发展，鼠标有了新是发展，产生了光电鼠标。光电鼠标必须在有反射面及栅格线的特殊垫片上面滑动才可以。光电式鼠标的优点是精度相对有所提高，但是它使用起来非常不便，特别是当底板磨损或丢失后，鼠标就无法使用。4.光电机械式鼠标。1983年发明了光电机械式鼠标。它继承了前两者的优点，具体讲就是，它比纯机械式鼠标精度高，又不象光电式鼠标需要特殊的底板，正是它的诸多的优点，光机鼠标一度成为主流。但是它也有一个致命的缺点就是在鼠标使用一段时间后，一般都会出现光标移动缓慢、光标定位不准、鼠标移动时有疙疙瘩瘩的感觉，这是因为在接编码器的转轴上附有很多尘埃，一般的办法是把滑球和转轴彻底的清洗。 5.光学鼠标。鼠标器是设计的一款高级鼠标。这种鼠标可在任何地方无限制地移动。在1999年，微软推出第二代光电鼠标，微软与安捷伦合作开发的IntelliEye，由于它更多借助光学技术，故也被外界称为“光学鼠标”。它既保留了光电鼠标的高精度、无机械结构等优点，又具有高可靠性和耐用性，并且使用过程中勿须清洁亦可保持良好的工作状态，在诞生之后迅速引起业界瞩目。而与此形成鲜明对照的是，光机鼠标日薄，市场份额不断缩小，虽然在低阶领域还有一定的需求，但被光学鼠标所取代，最终退出市场的表现得非常明显。与主流PC部件相比，鼠标的技术革新显得非常保守，从道格拉斯博士的原始鼠标，再到后来的纯机械鼠标、光电鼠标、光机鼠标，以及现在方兴未艾的光学鼠标，鼠标技术只经历寥寥几次大变革，其中真正算得上成功的其实只有光机鼠标和光学鼠标，它们也是当前鼠标技术的主流形态。其中，光机鼠标为过去的主流，我们一般也将它俗称作“机械鼠标”，但这个名称并不确切（可从后文得知）。至于光学鼠标，则是鼠标技术的发展方向，目前它已经开始大面积取代过时的光机鼠标产品。二、如今光学鼠标发展种种1.多键鼠标 两键鼠标和三键鼠标的左右按键功能完全一致，一般情况下，我们用不着三键鼠标的中间按键。可利用中键常用命令，成倍提高工作效率。鼠标左侧的按键更容易被操作。这样的鼠标受用户欢迎但是对于电脑使用者来说，相对于键盘上的按键，鼠标由于体积较小，按键也更加密集，则会更容易操作，这样大大减少了用户寻找按键的时间，在进行一段时间的适应后，甚至都可以直接盲操作。很显然，对于一个特定的操作来说，在键盘与鼠标上执行则会是两个不同的效果，不管是在操作的简便程度和执行效率上鼠标上的附加按键都要更加有优势。为了方便MMORPG游戏用户在操作时能在最短时间内做出反应，外设厂商随之推出了一些专门为MMORPG游戏设计的鼠标，这些鼠标最大的特点就是拥有着庞大的按键群，用户可以将一些原本需要在键盘上实现的基本操作与技能释放设置在鼠标的按键上。2.滚轴和感应鼠标 滚轴鼠标和感应鼠标在上用得很普遍，往不同方向转动鼠标中间的小圆球，或在感应板上移动手指，光标就会向相应方向移动，当光标到达预定位置时，按一下鼠标或感应板，就可执行相应功能。纵横滚轮技术除了可以上下卷动外，它还允许快速左右移动页面，用户只需要对滚轮施加向左或向右的压力令它朝向一侧倾斜即可。 3.无线鼠标 ：新出现无线鼠标是比较新颖的鼠标。器是为了适应大屏幕显示器而生产的。所谓“无线”，即没有电线连接，而是采用二节七号电池无线摇控，鼠标器有自动休眠功能，电池可用上一年，接收范围在1.8米以内在鼠标市场占有率调查中，无线鼠标已经占据了整个鼠标市场的43%。在去市场调查时，经销商同样反映：除去，无线鼠标的销量已经与的销量持平甚至还要好。可见目前无线鼠标以其简单、便携等特点，逐渐成为了鼠标市场消费的主流产品，但是始终有个问题困扰着无线鼠标用户，那就是无线鼠标的接收器，太大了不方便携带；太小了又容易丢失。4.触控鼠标。苹果的Magic Mouse开创了触控鼠标的先河，而其追随者也层出不穷。我们可以发现触控鼠标并没有为我们带来很多惊喜，它们扁平的造型使得用户难以握持，操作的速度稍微快一点就会滑手，一直在被厂商们强调的手势功能也犹如鸡肋一样不实用，人们更愿意选择传统的点击和拖拽，而不愿意用手指在鼠标的表面进行蹩脚的滑动，况且如果要使用这中功能还需要支付比传统鼠标昂贵好几倍的金额。三、光学鼠标使用中的几个问题及改进方案分析。问题1：在玻璃、等光滑表面或者某些特殊颜色的表面上鼠标无法正常工作，表现为光标顿滞、颤抖、漂移或无反应，甚至光标遗失，这两个问题直到现也无法完全解决。那么为何会出现这样的情况？根本原因在于光学鼠标的先天原理所限，我们不妨对此作进一步的分析。 改进方案1：我们知道，光学鼠标的光学引擎通过接收反馈的图像来判定光标方位，如果移动表面过于光滑，很可能无法产生足够多的漫反射光线，这样感应器所接收到的反射光线强度很弱，令定位芯片无从判别，由此造成鼠标工作不正常的窘况。不过，市面上的和金属鼠标垫都不是采用光滑的表面，而是采用磨砂处理，漫发射条件良好，但依然有不少光学鼠标产品无法在上面工作。这就涉及到另一方面的原因，我们知道，定位芯片通过比较相邻图像矩阵上特征点的差异来判别光标的，而部分玻璃鼠标垫和金属鼠标垫的磨砂表面做得相当精细，表面高度一致，如果是传统的光机鼠标，在上面可谓是移动如飞、得心应手，但对光学鼠标来说情况就非如此。高度一致的表面导致不同特征点的区别太小，感应器将其转换为数字信号后无法体现出差别，定位芯片自然就很难进行比较处理，产生鼠标无所适从的结果，自然你也别指望它能够正常工作了。不过，感应器制造商可以通过增大CMOS感光器的尺寸来缓解这个问题。感光器的尺寸越大，拍摄到图像的分辨率精度也就越高，特征点的数量越多，定位芯片可比较的特征点就多，由此可作出较为准确的判断。当然，感应器尺寸增大意味着要处理的信息量更多了，定位芯片的运算能力也得同步提高才行。此种技术方案的代表是安捷伦科技的“MX光学定位引擎”，普通鼠标的感应器规格为2222像素，而“MX光学定位引擎”则增大到3030像素，可摄取的信息量增加了80%。 对于光学鼠标无法在某些颜色表面正常工作的问题（也称为“色盲症”），答案与上面的情况类似。光学引擎通过拍摄图像并比较差异来实现光标定位，而要拍摄图像就要求感应器可捕捉到一定光强、均匀漫反射的反射光。然而，多数感应器只能对一些特定波长的色光才能形成感应，对其他波段的色光就无能为力。倘若鼠标垫表面恰好可以将感应器能够感应到的色光大量吸收，导致反射回去的色光不足，感应器无法作出有效感应，自然就不可能计算出光标的具体位置了。不过，“色盲症”算不上是什么缺陷，用户只需要选择一个颜色适合的鼠标垫即可，而如果让鼠标厂商费尽心力来解决这个问题的话，恐怕需要花费较高的成本。 改进方案2：目前为止，光学鼠标还是使用发光二极管进行表面照明并追踪，激光替换发光二极管后可以使得鼠标响应更快，适用于多种物体表面。 激光鼠标激光鼠标其实也是光电鼠标，只不过是用激光代替了普通的LED光好处是可以通过更多的表面，因为激光是CoherentLight（相干光），几乎单一的波长，即使经过长距离的传播依然能保持其强度和波形；而LED光则是IncoherentLight（非相干光）。激光鼠标激光鼠标传感器获得影像，是根据激光照射在物体表面所产生的干涉条纹而形成的光斑点反射到传感器上获得的；而传统的光学鼠标是通过照射粗糙的表面所产生的阴影来获得。因此激光能对表面的图像产生更大的反差，从而使得“CMOS成像传感器”得到的图像更容易辨别，提高鼠标的定位精准性。 基于陀螺仪的空中鼠标完全摆脱了二维表面的限制，在加速计的作用下，用户可以将其放在空中挥舞，鼠标依旧正常工作。 随着人们对办公环境和操作便捷性要求的日益提高，空中鼠标的普及也被提到日程上来，陀螺仪空中鼠标方案，可以使传统鼠标脱离对桌面的依赖，升级为空中鼠标，实现悬空3D操作，只需轻挥手腕，指针即可随意移动，轻松控制电脑。目前空中鼠标解决方案，采用领先的陀螺仪鼠标技术，利用MEMS（微电子机械系统）传感器获取手腕在空中的位移数据，结合MCU（单片机），RF系统，最终实现指针灵敏运动，对电脑自如操控。 NovintFalcon原本是为输入而设计，但是它同样可以提供信息反馈，用户可以体会到不同以往的三维空间的力反馈，能够“感觉”到屏幕中的物体。 触觉鼠标、感应鼠标所有鼠标都是将物理表面信息转换成电脑屏幕上的移动，但微软体感外设Kinect就不需要这种物理信息，直接可以将用户的手势动作直接转化成命令操作。 鼠标的未来是意念控制。?尽管目前的消费级头戴式意念控制设备仍然不够实用，但总有一天它能够走进每个家庭。问题2：鼠标在使用时有辐射改进方案：制造防辐射鼠标，利用转换的原理，依靠、剩磁损耗、畴壁共振、共振损耗并依靠介质的、界面极化衰减吸收，能有效吸收10MHz-3000MHz的电磁波，它具有频带宽、厚度薄及吸附能力强等特点，使能量急剧衰减，转化为无害的热能挥发，是一种干净彻底的衰减的高级实用产品。频带10MHz5000MHz吸收衰减95%以上。当然，对于人们日益丰富的个性化需求来说现在的鼠标仍有种种不足，对于这些不足我们不妨对未来鼠标的发展做出以下猜想。猜想一、有线将成为历史“全民无线”将是必然20年前的罗技用27M RF技术打开了鼠标无线领域的大门，众人大呼“右手解放”的声音一直推动着无线鼠标一路走了过来，在2.4G技术完善的今天，我们已体会到了零延迟与无束缚所带来的畅快享受，尽管无限鼠标续航能力极短，无线鼠标想要代替有线鼠标还有很长的路要走，但在日后的鼠标发展历程中，全民无线化僵尸一个必然的结果猜想二、无线充电一段时间以前美国宾州一家公司的报道让我们意识到了这种技术将会很快地实现商业化。它靠着一种名为Powercast的技术通过插在插座上的一个发信器即可在一定的范围内发出电磁波传到接收器上，应用领域包括手机、MP3、随身听、汽车零件等设备，当然，如果连MP3这样的超小型电子设备都不在话下的话，鼠标上达成无线充电也是顺理成章的事情。在2011年日本最大无线行动通讯展（Wireless Japan 2011）上，日本信息通信研究机构（NICT）宣布研发出了一个高效的无线电力传输系统，它不仅有节能的效果，还能够给设备无线充电。所谓的“无线充电”就是利用一种特殊设备将电源插座的电力转变为可充电的电波，从而在扔掉电线的情况下直接对电子设备充电。这样的产品已不是遥不可及。近年来众多企业都开始研发无线充电设备的应用，其中不乏已经做出实验性成功的优秀产品，相信在不久的将来，无线充电将成为一个主流式的热门产品。猜想三、功能不再局限以后的鼠标将加入多种跨界功能，使得工作与生活更加便捷，这一点我们完全可以从LG的ScanMouse看到一丝的可能，文本与画面的扫描或将取代民用级别的扫描仪，也让工作效率的提升变成一个非常轻松的事情。LG ScanMouse是一款将鼠标与扫描仪合二为一的新兴产品，通过鼠标底部的图像采样器对平面表面进行扫描并传输到电脑中，其中涉及到文字的内容可被识别并直接转换成可编辑的文本，在不需要非常精细的画质的情况下，ScanMouse足以替代普通扫描仪的存在，可为用户节省大量的空间与金钱支出。不仅仅是扫描仪，也许手机功能也会被植入到鼠标中，届时我们就可以边打电话边游戏，互不干扰。LGScanMouse的出现只是一个例子，在日后的发展中，为了迎合用户的需要与科技的进步，多种功能集成在鼠标上则是一个必然的结果，届时可能我们所需要的办公设备只是一个电脑，无需其他。猜想四、点击已不需要微动Cellulon的evoMouse的出现是未来鼠标技术的小荷一角，青年鼠标手的形成使得人体工学设计已显得不够具有说服力，我们急需一个能改变人们使用方式的鼠标来掀起一股外设界的风潮。evoMouse不需要握持的设计本身就提供了高自由度的使用方法，不需要让手掌趴在鼠标上，只需要在桌面上轻松划那么几下即可完成的操作方式才是真正解放右手的解决方案。Microsoft Research所提出的多种鼠标，可以说也有异曲同工之妙。只要利用几种手势，就可以在计算机做一些特定的事情，跳转后可以观看影片，其中展示了光标控制、点选、双按、右键单击、拖曳、卷动、旋转、放大缩小、前一页与下一页，甚至还可以当绘图版。物理鼠标在使用中总是会出现各种问题，比如长时间保持一个姿势与操作效率低，而evoMouse所使用的手势功能则会根据用户自己的操作速度而进行对电脑的控制，而现阶段唯一需要做的就是成本的降低，这样才能为之后的普及达到最好的效果。猜想五、我们是否还需要鼠标我们现在使用鼠标是单纯进行物理操作来执行，先由大脑发出指令然后通过中枢神经将信号传输到整个手上再通过肌肉的收缩来达到指令的执行。这是一个相对漫长的过程，而多少年来相关工作者也萌生出了通过大脑的电波来直接控制电脑的想法，这是一个相对可能的解决方案，而阻碍它实现的正是现行科技的不发达。100年后这项技术也许可能就会被应用到电脑的控制系统中，自然而然地，这种技术将会完全取代鼠标的存在，成为最先进的电脑外设终端。曾经在CES 2009大会上美国Mattel公司推出了一款非常特别的游戏叫Mindflex，它是要依靠你用意念去完成的游戏，是不是很神奇？戴上配套的耳机，只要你集中精力，耳机会接收你的脑电波，感应器会做出反应，让那个紫色的小球漂浮在空中，你可以用意念控制它的高低（意念越集中，小球漂浮的越高），然后去飞过各种小障碍。虽然现在这项技术还不够成熟，大多也只是出现在科幻电影或执行特别简单功能的层面上，但是只要对大脑的开发做到突破性的进展，感应控制则只是时间上的问题。猜想六、3D振动鼠标 3D振动鼠标是一种新型的鼠标器，它不仅可以当做普通的鼠标器使用，而且具有以下几个特点： 1具有全方位立体控制能力。它具有前、后、左、右、上、下六个移动方向，而且可以组合出前右，左下等等的移动方向。 2外形和普通鼠标不同。一般由一个扇形的底座和一个能够活动的控制器构成。 3具有振动功能，即触觉回馈功能。玩某些时，当你被敌人击中时，你会感觉到你的鼠标也振动了。 4是真正的三键式鼠标。无论DOS或环境下，鼠标的中键和右键都大派用场。猜想七、蓝牙鼠标（随时随地均可实用鼠标）为什么说2.4G可靠?因为2.4G连接稳定，延迟低，功耗低，使用手感非