交互式電子白板技術(shù)現(xiàn)狀研究

范鵬程

摘 要:總結(jié)了目前的交互式白板中常見技術(shù),對(duì)比分析了各中不同技術(shù)的特點(diǎn)。對(duì)于交互式白板技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了初步的預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞:電子白板技術(shù)發(fā)展

中圖分類號(hào):TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)06(b)-0101-01

白板是教育培訓(xùn)中的重要工具。隨著科技的進(jìn)步,白板也經(jīng)歷了由普通白板到電子白板的過程。由于新技術(shù)不斷涌現(xiàn),電子白板領(lǐng)域也形成了多種新型技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的局面。

1電子白板的發(fā)展

1.1 復(fù)印式電子白板

早期的電子白板是復(fù)印式電子白板,它是一個(gè)獨(dú)立的電子設(shè)備[1]。其功能類似與一臺(tái)復(fù)印機(jī),可以將白板上書寫的內(nèi)容通過一定的方式掃描并打印出來。

1.2 交互式電子白板

交互式電子白板是計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子白板相結(jié)合的產(chǎn)物。它匯集了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子通信技術(shù),通過計(jì)算機(jī)、投影機(jī)、攝像頭等設(shè)備支持工作,同時(shí),它的控制由與之連接的計(jì)算機(jī)上的軟件實(shí)現(xiàn),從而使其具有豐富的人機(jī)交互功能。通過通信程序接入網(wǎng)絡(luò),電子白板還可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)會(huì)議與遠(yuǎn)程教學(xué)[2]。

2交互式電子白板的技術(shù)類型

從實(shí)現(xiàn)技術(shù)角度,電子白板可以分成以下幾個(gè)類別。

2.1 電磁感應(yīng)技術(shù)白板

以電磁波接收線圈膜構(gòu)成顯示區(qū),通過對(duì)于專用筆發(fā)出的電磁波的感應(yīng)接收進(jìn)行筆的坐標(biāo)定位,從而在顯示區(qū)域完成圖形繪制或者文字書寫。

(1)技術(shù)優(yōu)勢(shì):①技術(shù)成熟、定位準(zhǔn)確,誤差范圍小。②分辨率高,靈敏度高。③板面抗沖擊抗劃傷,維護(hù)簡(jiǎn)單。④板體使用壽命長(zhǎng),穩(wěn)定性高。

(2)技術(shù)劣勢(shì):①需使用專用電子筆。②電磁輻射。

(3)適用場(chǎng)合:有固定使用場(chǎng)所,適合大量板書,適使于陽光等干擾場(chǎng)所。

(4)應(yīng)用領(lǐng)域:國(guó)際公認(rèn)重點(diǎn)采購的成熟產(chǎn)品。在教學(xué)、培訓(xùn)、設(shè)計(jì)等領(lǐng)域廣泛使用。

(5)代表品牌:天士博、巨龍、投影寶。

2.2 電阻膜壓感技術(shù)白板

顯示區(qū)域由電阻膜、絕緣網(wǎng)格、導(dǎo)電膜等多層膜組成。當(dāng)有物體作用于顯示區(qū)域某一點(diǎn)時(shí),該點(diǎn)位置處的電壓會(huì)發(fā)生變化,由此可計(jì)算得到該點(diǎn)位置。基本原理有以下幾點(diǎn)。

(1)技術(shù)優(yōu)勢(shì):①技術(shù)成熟、定位準(zhǔn)確,誤差范圍小;②操作簡(jiǎn)單且無需專用筆,手指或任意物體都可操作③功耗小、穩(wěn)定性高。

(2)技術(shù)劣勢(shì):①板面易受利器劃傷;②鼠標(biāo)不能漂移。

(3)適用場(chǎng)合:有固定使用場(chǎng)所,適合大量板書,適使于陽光等干擾場(chǎng)所。

(4)應(yīng)用領(lǐng)域:國(guó)際公認(rèn)重點(diǎn)采購的成熟產(chǎn)品。在商務(wù)、教育、幼教等領(lǐng)域廣泛使用。

(5)代表品牌:SMART Board、天士博。

2.3 紅外線技術(shù)白板

由顯示區(qū)域四周的紅外發(fā)射裝置產(chǎn)生水平和垂直方向紅外線,構(gòu)成平面掃描網(wǎng)格,當(dāng)有物體阻擋住網(wǎng)格中掃描線時(shí),便可以通過該紅外線矩陣確定該物體的橫縱坐標(biāo),從而實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)定位。

(1)技術(shù)優(yōu)勢(shì):①定位準(zhǔn)確,精度較高;②制作成本較低;③無需配備專用筆,運(yùn)用手指或教鞭等即可進(jìn)行書寫;④無痕書寫。

(2)技術(shù)劣勢(shì):①易受強(qiáng)光和其它強(qiáng)紅外線的影響;②沒有壓感反應(yīng)。

(3)適用場(chǎng)合:適合普通平面,尺寸靈活,安裝簡(jiǎn)單,攜帶方便。

(4)應(yīng)用領(lǐng)域:目前紅外線技術(shù)白板市場(chǎng)份額呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。

(5)代表品牌:鴻合、印天、艾博德。

2.4 超聲波技術(shù)白板

在屏幕的兩邊放置兩個(gè)按固定距離分布的超聲波接收裝置,用于定位的筆是一個(gè)超聲波發(fā)射器,當(dāng)筆移動(dòng)時(shí),所發(fā)射的超聲波沿屏幕表面被接收器檢測(cè)到,根據(jù)接收到超聲波的時(shí)間可以換算筆與兩個(gè)接收器的距離,從而來進(jìn)行定位。

(1)技術(shù)優(yōu)勢(shì):①可以進(jìn)行大面積白板的制作;②無痕書寫;③可實(shí)現(xiàn)與背投電視組合,有利于現(xiàn)有資源改造。

(2)技術(shù)劣勢(shì):①定位精度不均勻;②受強(qiáng)噪音和溫度影響較大;③需要使用專用筆。

(3)適用場(chǎng)合:適合普通平面或背投,尺寸靈活,安裝簡(jiǎn)單,攜帶方便。

(4)應(yīng)用領(lǐng)域:目前市場(chǎng)占有率呈下滑趨勢(shì)。

(5)代表品牌:IQBoard UI,Mimio。

2.5 CCD光掃描技術(shù)白板

在顯示區(qū)域的一邊設(shè)置兩個(gè)具有固定距離的CCD線陣探測(cè)器,在顯示區(qū)域的另外三邊設(shè)置光線反射膜。當(dāng)顯示區(qū)域中有物體阻擋光線傳播路徑時(shí),CCD線陣探測(cè)器檢測(cè)到的光帶中會(huì)出現(xiàn)無反光區(qū)域,由此可以計(jì)算出物體在顯示區(qū)域的位置,從而實(shí)現(xiàn)角度換算定位。

(1)技術(shù)優(yōu)勢(shì):①無需專用筆;②可以實(shí)現(xiàn)大面積面板的制作;③可以多點(diǎn)同時(shí)觸摸。

(2)技術(shù)劣勢(shì):一項(xiàng)較新的工藝,尚未完全成熟,目前僅有少數(shù)廠家進(jìn)行嘗試生產(chǎn),遠(yuǎn)未普及。

(3)適用場(chǎng)合:適合普通平面或幕布,尺寸靈活,安裝簡(jiǎn)單,攜帶方便。

2.6 光信息處理技術(shù)(光子白板)

需要一個(gè)光子攝像頭接收裝置。在操作中,當(dāng)無線光筆將光點(diǎn)打到投影屏幕(幕布、墻壁等)區(qū)域內(nèi)時(shí),接收器可以捕捉、識(shí)別出該光點(diǎn)信息,并傳送給終端計(jì)算機(jī)進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算,完成光點(diǎn)定位。

(1)技術(shù)優(yōu)勢(shì):①支持多種分辨率,適用于普通投影機(jī),支持白墻或任何類型的投影屏幕;②空中鼠標(biāo);③產(chǎn)品使用壽命長(zhǎng),終身無需耗材;④性價(jià)比高。

(2)應(yīng)用領(lǐng)域:教育培訓(xùn)、企業(yè)辦公、政府會(huì)議、軍事指揮、娛樂控制和展覽展示應(yīng)用。

(3)代表品牌:仁光、天行者。

3交互式電子白板不同技術(shù)的占有份額

電子白板的應(yīng)用中,在國(guó)際市場(chǎng)中電阻式壓力感應(yīng)技術(shù)、電磁感應(yīng)技術(shù)、超聲波技術(shù)產(chǎn)品的市場(chǎng)份額分別為55%、38%、5%。主要是以電阻式壓力感應(yīng)技術(shù)應(yīng)用為主。國(guó)內(nèi)市場(chǎng),電阻式壓力感應(yīng)和電磁感應(yīng)技術(shù)產(chǎn)品,共占據(jù)了85%的市場(chǎng)份額。其中電磁感應(yīng)技術(shù)市場(chǎng)份額超過50%,紅外技術(shù)占據(jù)13%,超聲波占據(jù)1%的市場(chǎng)份額。所以,具有電阻式壓力感應(yīng)技術(shù)和電磁感應(yīng)技術(shù)的廠商在中國(guó)市場(chǎng)更具活力和競(jìng)爭(zhēng)力,也更多地被市場(chǎng)所接受。與此同時(shí),有廠商嘗試應(yīng)用紅外線技術(shù),但由于其瓶頸限制原因,在教育領(lǐng)域應(yīng)用效果不甚理想。

4結(jié)語

(1)交互白板的主要技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,大部分產(chǎn)品基本上都能夠滿足一般的教學(xué)、演示的需要。(2)多種技術(shù)整合(如紅外線加超聲波)以及一些新型的技術(shù)(如光信息處理)等的出現(xiàn),使得一些產(chǎn)品在便攜性和靈活性上具有比較大的優(yōu)勢(shì)。(3)由于硬件功能大同小異,相應(yīng)的教學(xué)軟件資源則成為一個(gè)廠商占據(jù)市場(chǎng)的重要因素。

2009年之后,各電子白板廠商在技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上,開發(fā)出多種功能,極大地?cái)U(kuò)展了產(chǎn)品應(yīng)用的深度和廣度,更加貼近教育用戶需求。同時(shí),結(jié)合超短焦投影機(jī)的解決方案也受到用戶的廣泛歡迎,成為一種新的趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1] Breedlove C B,Gessert W L.Use of an “Electronic Blackboard” in a Physics Teaching Project[J].School Science and Mathematics.1970,70(2):154～168.

[2] 彭敏霞,徐玉金.交互式電子白板在課堂教學(xué)中的應(yīng)用及前景探究[J].中國(guó)教育信息化,2008(20).