logotypen
 
 

IN FOCUS

Suojaa datasi kunnolla

SSD-levyt tarjoavat luontaisesti korkean luotettavuuden kaikentyyppisiin sovelluksiin, aina aloitustason kuluttajalaitteista kriittisiin järjestelmiin. Asianmukaiset tietosuojamekanismit voivat maksimoida levyn käyttöiän toteuttamalla ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä tarpeen mukaan, kertoo Silicon Motion artikkelissaan.

Lue lisää...
" "

Älypuhelinta ohjataan kosketuksella, mutta kapasitiivisilla kosketusantureilla laitteista saadaan vielä nykyistäkin älykkäämpiä. Uusilla toiminnoilla älypuhelimista saadaan mukavampia käyttää ja vähemmän tehoa kuluttavia.

Artikkelin ovat kirjoittaneet Cypress Semiconductorin Anbarasu Samiappan ja Jaya Kathuria. Anbarasu on työskennellyt aiemmin tutkimusinsinöörinä Vetalilla, sulautetun ohjelmiston kehittäjänä Emerson Electricillä sekä projektijohtajana Microchipillä. Cypressin palvelukseen hän tuli kesällä 2010. Hänellä on elektroniikkatutkinto Anna-yliopistosta Intiasta. Jaya Kathuria toimii Cypressillä vanhempana sovellussuunnittelijana.

Älypuhelimesta on tullut keskeinen osa jokapäiväistä elämäämme. Useille se on myös tärkeä tieteellinen instrumentti, digitaalinen lääkäri, e-kirjojen lukulaite, musiikkisoitin, sosiaalisen median väylä, ja monia muita laitteita. Kun älypuhelimen vaatimukset kasvavat koko ajan, suunnittelijoiden halutaan tekevän niistä yhä älykkäämpiä. Ajatelkaamme esimerkiksi puhelinta, joka oppii käyttäjänsä toimintatavat ja voi oppii itse esimerkiksi asettamaan äänenvoimakkuuden säädön käyttäjän kätisyyden mukaan eri puolille laitetta. Tai hallitsemaan näytön toimintoja yhdellä kädellä laitteen takapuolelle asennetun kosketusnäytön avulla.

Tällaisia edistyneitä toimintoja voidaan toteuttaa suhteellisen helposti kapasitiivisen kosketusnäyttötekniikan avulla. Kapasitiivinen aistiminen voi tunnistaa johtavien objektien läsnä- tai poissaolon, mukaanlukien käyttäjän sormet mittaamalla muutoksia kapasitanssissa. Tekniikka taipuu sujuvasti myös painonappien, liukusäätimien, kytkimien, kosketuspaneelien, ja lähesisyysanturin toteutukseen, joiden avulla älypuhelimen suunnittelu voidaan viedä paljon korkeammille tasoille.

Erikoiseleet

Tällä hetkellä kosketusnäytön käyttöliittymä usein pakottaa käyttäjän käyttämään molempia käsiään älypuhelimen ohjaamiseen. Kapasitiivisella aistimisella voidaan luoda eleisiin perustuva liittymä, jonka avulla puhelinta voidaan ohjata vain yhdellä kädellä ja erilaisia toimintoja voidaan hallita pelkän peukalon avulla. Esimerkiksi yksinkertainen nelivaiheinen kapasitiivinen liukusäädin kännykän toisella reunalla voi mahdollistaa toimintoja kuten pyyhkäisy ylös tai alas, kääntäminen ylös tai alas, yksi napautus, kaksi napautusta, pitkä painallus, jne. Näitä toimintoja voidaan käyttää älypuhelimen kaikkien sovellusten kanssa esimerkiksi näyttöjen välillä selatessa, dokumenttien selaamisessa ylös tai alaspäin ja kuvakkeen valitseminen. Tällainen yksikätinen käyttöliittmä voi lisätä puhelimen käytön mukavuutta ja yksinkertaisuutta, mikä voi parantaa käyttökokemusta merkittävästi.

Erikoiseleitä, jotka nelivaiheinen kapasitiivinen liukusäädin mahdolilstaa.

Otteen tunnistus

Kapasitiiviset kosketusanturit kännykän reunoilla voivat tunnistaa, miten käyttäjä tarttuu laitteeseen ja missä. On olemassa suuri joukko toimintoja, jotka voidaan ottaa käyttöön, kunhan laite tunnistaa otteen. Otteen tunnistaminen voi vaihdella vasen- ja oikeakätisen käyttäjän välillä peukalon sijainnin perusteella. Koko käyttöliittymä voidaan tämän tunnistuksen jälkeen dynaamisesti järjestää käyttäjän kätisyyden mukaan. Esimerkiksi äänenvoimakkuuden säätö ja kosketusnäytön kuvakkeet voidaan järjestää uudelleen tämän perusteella.

Tässä on myös turvallisuusnäkökulma. FCC vaatii laitevalmistajia noudattamaan RF-säteilyn SAR-rajaarvoja (Specific Absorption Rate). Kykyä tunnistaa ote tai laitteeseen tarttuminen voidaan käyttää RF-säteilyn säätämiseen sen mukaan on laite kädessä vai pöydällä. Toinen mahdollisuus on integroida puhelimen lukitus otteen tunnistamiseen: käyttäjä voisi lukita puhelimen tarttumalla siihen molemmin puolin koko otteella. Allaoleva kuva näyttää yleisimmät otekuviot.

Ote-esimerkkejä.

Virtuaaliset napit

Tänään useimmissa puhelimissa äänenvoimakkuutta säädetään mekaanisilla säätimillä, joilla on oma, määrätty paikkansa. Näiden painikkeiden muuntaminen kapasitiivisiksi kosketusnapeiksi tekee puhelimesta tyylikkäämmän, mutta tuo myös virtuaalisen äänenvoimakkuuden säätönapin, jota voidaan liikutella mihin tahansa laitteen reunuksessa oleviin kapasitiivisiin antureihin. Koska kapasitiiviset kosketusanturit ovat yksinkertaisia ohuita kuparityynyjä, laitteen ulkoasu siistiytyy ja tulee houkuttelevammaksi.

Älykäs tarkennus

Kapasitiivista aistimista voidaan käyttää myös ohjaamaan näytön toimintoja yhdellä kädellä tukemalla eleiden tunnistusta puhelimen takapinnalla, kuten kuvassa 4 on esitetty. Käyttäjä voisi esimerkiksi säätää tarkennusta valokuvaa otettaessa. Anturin naputtelu voisi siirtää puhelimen valokuvatoiminnosta videon kuvaukseen ilman, että kuvan tarkennus menetetään.

Kapasitiivinen anturi puhelimen takapinnalla antaa käyttäjälle mahdollisuuden nopeasti tarkentaa kuvaa tai vaihtaa kuvaustilasta toiseen.

Läheisyys- ja kasvojentunnistus

Läheisyystunnistus on nopeasti tulossa tärkeäksi toiminnoksi useissa älypuhelimissa. Läheisyysanturin ensisijainen tehtävä on estää vahinkokosketukset tai väärät kosketustapahtumat, kuten esimerkiksi se, kun käyttäjä vastaa puheluun ja samalla kasvot koskettavat näyttöä (ks. kuva alla). Tämä tekniikka myös parantaa laitteen energiatehokkuutta, sillä LCD-näytön taustavalo voidaan sammuttaa puhelin aikana.

Kapasitiivisessa läheisyyden aistimisessa on useita etuja perinteiseen infrapunapohjaiseen aistimiseen. Tärkein etu on se, kapasitiiviset anturit eivät vaadi leikkauksia pintamateriaaliin. Tämä vähentää työkalukustannuksia ja parantaa mobiililaitteen ulkonäköä.

Kasvojen läheisyystunnistus voi sammuttaa kosketunäyttöliittymän, mikä estää virheellisiä kosketusten rekisteröintejä käyttäjän kasvojen osuessa vahingossa ruutuun.

Herätys lähestyttäessä

Laadukkaat kapasiitiviset läheisyysanturit pystyvät tunnistamaan käyttääjn lähestymisen jopa 30 sentin päästä. Tämä toiminto auttaa käyttäjiä löytämään puhelimensa pimeässä, sillä puhelin osaa valaista näyttönsä tai ledinsä kun käyttääj lähestyy sitä. Heräämistä lähestyttäessä voidaan käyttää myös leditaustavalon hallintaan. Tämä toiminto auttaa nopeuttamaan järjestelmän heräämistä, parantamaan laitteen vastetta, pienentämään tehonkulutusta ja myös parantamaan sen ulkonäköä.

SAR-määräykset matkapuhelimissa

SAR-lukema kertoo, kuinka paljon RF-energiaa imeytyy ihmiskehoon sähkömagneettiselle säteilylle altistuttaessa. Säänteluviranomaiset kuten FCC (Federal Communications Commission) vaativat rajoittamaan RF-energian imeytymistä pienentämällä lähetystehoa silloin, kun laite on ihmisen lähellä. Kapasitiiviseen aistimiseen perustuvaa läheisyysanturia voidaan käyttää ihmisen läheisyyden aistimiseen ja RF-tehon pienentämiseen tarvittaessa.

Nappi, ohjaustikku ja hanska

Kosketuskäyttöliittymän pitää älypuhelimessa toimia kunnolla silloinin kun käyttäjällä on hanskat joko kylmän sään tai työn vaatimusten takia. Kapasitiivisen aistimisen edistykset mahdollistavat sen, että anturit voivat aistia heikkoja signaaleja, joita hansikkaaseen puettu sormi tuottaa. Samalla anturi sivuuttaa väärät kosketukset anturin yläpuolella leijuvan sormen takia. Kapasitiivinen aistiminen yhdistää anturilaitteiston ja ohjelmistoalgorimit saavuttaakseen halutun toiminnallisuuden ja herkkyyden hanskakäytössä.

Monissa suurinäyttöisissä älypuhelimissa voidaan käyttää stylus-ohjaustikkua näytöllä navigointiin. Samalla tikulla voidaan käyttää kapasitiivisia nappeka. Tämä kaksitoimisuus on tärkeää mukavauuden kannalta.

Kapasitiivisten kosketusnappien käyttö sekä ohjaustikulla että sormella.

Vedenkesto

Älypuhelimen luotettava toiminta myös kosteissa oloissa vaatii edistynyttä vedenkestoisuutta. Tämä voidaan tehdä kahdella menetelmällä: suojaelektrodilla ja vahtianturilla. Suojaelektrodin avulla estetään väärät kosketukset, jotka aiheutuvat vesipisaroista kosketusanturin päällä. Vahtianturi tunnistaa puolestaan jatkuvasti virtaavan veden, jolloin se estää kaikkia muita antureita reagoimasta veteen. Myös näin vältetään väärät kosketukset.

Kaikki tässä artikkelissa kuvatut edistyneet toiminnot parantavat älypuhelimen käyttäjän käyttökokemusta. Ne antavat valmistajalle myös mahdollisuuden erottautua tuotteillaan kilpailijoista. Toimintojen toteuttamiseksi kehittäjät tarvitsevat käytössä todistetun ja luotettavan kosketusnäyttöjen tekniikan, joka tuo johdonmukaisen korkean signaali-kohinasuhteen (SNR) ja suuren herkkyyden. Kehittäjien pitää myös pystyä kompensoimaan ylimääräinen parasiittinen kapasitanssi. Kehityksen nopeuttamiseksi käytetyn tekniikan pitää olla yksityiskohtaisesti dokumentoitu suunnittelu- ja sijoittelusuuntaviivoineen.

Esimerkiksi Cypressin PSoC-järjestelmäpiirien perhe tarjoaa maailmanlokan kapasitiivisen CapSense-kosketustekniikan: SNR-suhde suurempi kuin 100:1, immuniteetti kohinalle, suojaelektrodit ja alhaisen tehonkulutuksen toimintamoodit. Suunnittelijat saavat myös käyttöönsä tuotantovalmiit ohjelmistoalgoritmit kuten SmartSense Auto-Tuning -tekniikan, joka jatkuvasti monitoroi ympäristöä ja kompensoi kosketusnäyttöä sen pohjalta.

MORE NEWS

EU saa oman alustan piirien suunnitteluun

Euroopan unioni panostaa vahvasti puolijohteiden kehitykseen ja ottaa uuden askeleen kohti teknologista omavaraisuutta. Belgialaisen tutkimuskeskus Imecin johdolla käynnistyy European Chips Design Platform -niminen hanke, jonka tavoitteena on luoda yhteiseurooppalainen alusta integroitujen piirien suunnitteluun.

Uusi atomikello jätättää sekunnin 100 miljoonassa vuodessa

Yhdysvaltain kansallinen standardi- ja teknologiainstituutti (NIST) on ottanut käyttöön uuden sukupolven atomikellon, joka määrittää ajan ennenäkemättömällä tarkkuudella. NIST-F4-nimeä kantava kellojärjestelmä pystyy käymään virheettömästi jopa 100 miljoonan vuoden ajan heittäen enintään sekunnin.

Euroopan komponenttikauppa odottaa vieläkin käännettä kasvuun

Euroopan komponenttien jakelumarkkinoilla ei vieläkään näy merkkejä käänteestä parempaan. DMASS Europen tuoreiden tilastojen mukaan vuoden 2025 ensimmäinen neljännes toi mukanaan tuntuvan 14,3 prosentin laskun koko markkinalle, ja kokonaismyynti jäi 3,92 miljardiin euroon. Erityisesti puolijohteet jatkoivat jyrkkää laskuaan, romahtaen lähes 20 prosenttia 2,37 miljardiin euroon.

Kontronilla erinomainen alkuvuosi

Kontron aloitti vuoden 2025 vahvasti, raportoidessaan merkittävää kasvua kannattavuudessa ja tilauskannassa. Samalla yhtiö laajentaa IoT-tuotevalikoimaansa uudella LTE-yhteyksiä hyödyntävällä teollisuuslaitteella.

Nopeutuvat signaalit vaativat parikaapelilta yhä enemmän

Signaalinsiirron kehitys kiihtyy – kirjaimellisesti. Uusimmat datakeskus- ja verkkosovellukset siirtyvät käyttämään jopa 224 Gbps PAM4 -modulaatiota, jossa jokainen bittikanava kuljettaa neljää jännitetasoa äärimmäisen tiiviissä aikakehyksessä. Tällainen signalointi vaatii kaapeleilta ennen näkemätöntä tarkkuutta.

MEMS-pohjainen tahdistus tulee nyt älypuhelimeen

Piilaaksolainen SiTime tuo markkinoille ensimmäisen mobiilikäyttöön suunnitellun MEMS-kellopiirin, joka haastaa perinteiset kvartsikiteet älypuhelimissa.

Tilaäänikoodekki on hyvä esimerkki uudesta Nokiasta

Maailman ensimmäinen tilaäänipuhelu kuulostaa tieteiselokuvalta – mutta se on todellisuutta. Kesällä 2024 Nokia esitteli uuden Immersive Voice -teknologian avulla toteutetun puhelun, jossa ääni ei vain kuulu, vaan ympäröi kuulijan kuin keskustelukumppani olisi fyysisesti läsnä. Tämän mahdollisti uusi 3GPP-standardiin hyväksytty IVAS-koodekki (Immersive Voice and Audio Services), joka vie mobiiliviestinnän täysin uudelle tasolle.

Tinahiukkaset anodissa vauhdittavat latausta ja kasvattavat energiatiheyttä

Eteläkorealaiset tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen akun anodimateriaalin, joka yhdistää nopean latauksen, suuren energiatiheyden ja pitkän käyttöiän – läpimurto voi mullistaa sähköautojen ja energiavarastojen markkinat.

Kännykkämarkkina kasvoi vain 3 prosenttia alkuvuonna

Älypuhelinmarkkinoiden globaali kasvu jäi vaatimattomaksi vuoden 2025 ensimmäisellä neljänneksellä, kertoo tutkimusyhtiö Counterpoint Research tuoreessa raportissaan. Markkinatulot nousivat vain 3 prosenttia vuoden takaisesta, mikä vastaa kasvua myös toimitusmäärissä.

Uuden polven SiC-tekniikka kutistaa sähköauton invertterin

Infineon esittelee tehoelektroniikan PCIM-messuilla Nürnbergissä uraauurtavan piikarbidikomponentin, joka tehostaa sähköautojen vetojärjestelmiä – pienemmät, kevyemmät ja energiatehokkaammat invertterit ovat askeleen lähempänä.

Nokian privaattiverkko seuraa jatkossa Maerskin rahtilaivoja

Nokia on solminut merkittävän sopimuksen tanskalaisen logistiikkajätti Maerskin kanssa toimittaakseen privaattiverkkoratkaisunsa yhtiön 450 rahtialukseen. Kyseessä on osa Maerskin uutta IoT-alustaa, OneWirelessia, jonka tavoitteena on parantaa reaaliaikaista rahtiseurantaa, toimitusketjun näkyvyyttä ja operatiivista tehokkuutta.

Piinanolanka-akku siirtyy vihdoin tuotantoon

Kalifornialainen vuonna 2008 perustettu Amprius Technologies on valmis siirtymään sarjatuotantoon uudenlaisen akkukenno­tekniikkansa kanssa. Yhtiön "Sicore"-niminen kenno käyttää pii-nanopilareihin perustuvaa anoditeknologiaa ja saavuttaa huipputason energiatiheyden: 450 Wh/kg painon mukaan ja 950 Wh/l tilavuuden mukaan.

6G vaatii uutta radiotaajuussuunnittelua

Suomalaiset huippuyritykset ja tutkimuslaitokset ovat yhdistäneet voimansa uuden sukupolven mobiiliverkkojen kehittämiseksi. Oulun yliopiston vetämä RF ECO3 -hanke tähtää tulevaisuuden 6G-teknologian kriittiseen osa-alueeseen: tehokkaampaan ja kestävämpään radiotaajuussuunnitteluun.

Yksinkertainen ratkaisu kasvattaa sähköauton akun eliniän jopa 19-kertaiseksi

Korelaisten POSTECHin (Pohang University of Science and Technology) ja Sungkyunkwanin yliopiston tutkijat ovat löytäneet uuden tavan pidentää sähköautojen litiumioniakkujen käyttöikää jopa 19-kertaiseksi – ilman uusia materiaaleja tai teknologioita. Ratkaisu on yksinkertainen: siinä pitää välttää akun täydellistä tyhjentämistä.

GaN tekee moottorinohjauksesta tehokkaampaa

GaN-teknologian edelläkävijä Navitas Semiconductor on julkistanut uuden GaNSense Motor Drive IC -piirisarjan, joka mullistaa moottorinohjauksen tehokkuuden ja integraation. Uusi ratkaisu yhdistää kaksi galliumnitridi-FET-transistoria (GaN FET), ohjauksen, suojaukset ja virranmittauksen yhteen, täysin integroituun piiriin.

DigiKey alkaa myymään vakiotyökaluja

DigiKey on lanseerannut oman, yksinoikeudella myytävän tuotesarjansa nimeltä DigiKey Standard. Uusi vakiokomponenttien valikoima koostuu sähkö- ja elektroniikkasuunnittelun perustyökaluista ja tarvikkeista, jotka ovat heti saatavilla nopeaan toimitukseen.

Kuutiosentin kokoinen projektori AR-laseihin

Itävaltalainen teknologiayhtiö TriLite tuo markkinoille uuden, vallankumouksellisen Trixel 3 Cube -projektorin, joka esitellään ensi kertaa yleisölle Display Week 2025 -tapahtumassa San Josessa, Kaliforniassa. Trixel 3 Cube on maailman pienin ja kevyin laserkeilaukseen perustuva projektionäyttö.

Lightning-liitäntä katosi Suomesta

Älypuhelinmarkkina Suomessa on käännekohdassa, kun sekä kuluttajakäyttäytyminen että uusi EU-lainsäädäntö muovaavat sitä nopeassa tahdissa. Vuoden 2025 ensimmäisellä neljänneksellä puhelinten ja oheislaitteiden myynti laski kappalemäärissä 1,1 %, mutta myynti euroissa nousi 2,7 prosenttia verrattuna edellisvuoden vastaavaan aikaan.

200 miljoonan käyttäjän avoin ODF täyttää 20 vuotta

Open Document Format (ODF), maailman ainoa laajasti käytetty avoin standardi toimistodokumenteille, on täyttänyt 20 vuotta OASIS-järjestön virallisena standardina. Yli 200 miljoonaa käyttäjää turvautuu ODF:ään arjessaan.

Realme näyttää, että kännykkäakuissa on paljon kehitettävää

Älypuhelinvalmistaja realme julkaisee ensi viikolla uudet realme 14 5G- ja realme 14T -mallit, jotka nostavat erityisesti akunkeston uudelle tasolle. Uutuusmallit on suunniteltu tarjoamaan poikkeuksellisen pitkän käyttöajan, ja ne haastavat kilpailijat keskiluokan älypuhelinmarkkinoilla.

Rekoistakin pitää tulla hiilivapaita

Maantiekuljetukset ovat elintärkeitä talouselämälle. Kuorma-autoilla kuljetetaan ruokaa, tarvikkeita, materiaaleja ja monia muita tavaroita mihin tahansa paikkaan. Vaikka keskiraskaiden ja raskaiden kuorma-autojen osuus maailman ajoneuvoista on vain neljä prosenttia, niiden osuus tieliikenteen hiilidioksidipäästöistä on 40 prosenttia, tehden niistä kasvihuonekaasupäästöjen päälähteen, joka on otettava huomioon pyrittäessä kohti hiilivapautta.

Lue lisää...

Kovaa käyttöä kestävät koneet voi ostaa palveluna

Kenttätyö vaatii kovia koneita – ja nyt ne saa palveluna. Panasonicin uusi Toughbook Mobile-IT As-A-Service (MaaS) -ratkaisu mullistaa tavan, jolla liikkuvaa työtä tukevat laitteet ja IT-palvelut hankitaan ja hallitaan. Ei enää isoja kertahankintoja, pitkiä IT-projekteja tai laitteiden elinkaaren miettimistä – nyt saat kaiken tarvittavan helposti ja kuukausimaksulla.

Lue lisää...

 

Tule tapaamaan meitä tulevissa tapahtumissamme.
R&S-seminaareihin saat kutsukirjeet ja uutiskirjeet suoraan sähköpostiisi, kun rekisteröidyt sivuillamme.
 
R&S -seminaari: 6G
Oulussa 13.5.2025 (rekisteröidy)
Espoossa 14.5.2025 (rekisteröidy)
 
R&S -seminaari: Calibration
Tampereella 22.5.2025 (rekisteröidy)
 
R&S -seminaari: Aerospace & Defence Testing
Tampereella 5.6.2025. Tiedustelut asiakaspalvelu@rohde-schwarz.com
 

 

LATEST NEWS

NEW PRODUCTS

 
 
article