Interfeţe pentru electrocasnice: o dimensiune potrivită tuturor

Păstrarea simplităţii este cheia reuşitei proiectanţilor de interfeţe cu utilizatorul pentru cele mai recente generaţii de electrocasnice.
de Stephen Porter, Microchip Technology Inc.

La un moment dat, interfaţa cu utilizatorul consta din câteva butoane în partea frontală a televizorului, ce dădeau posibilitatea utilizatorului să se ridice de pe scaun şi să regleze volumul şi canalul. Acum, utilizatorii nu au nevoie nici măcar să se ridice de pe canapea pentru a controla sunetul spaţial sau imaginile video de înaltă calitate.

Figura 1: Simboluri universale pe un buton cu sensibilitate tactilă mTouch™ Metal Over Cap

După cum electrocasnicele devin din ce în ce mai complexe şi utilizatorii se aşteaptă la mai mult de la interfeţele de comandă, proiectanţii trebuie să facă faţă unor decizii de complexitate crescută precum: ce informaţii să includă, cum să afişeze informaţia, tipul de tehnologie al interfeţei şi când anume să intro­ducă ecrane tactile şi grafică.
Interfeţele electrocasnicelor trebuie să lucreze pe multiple planuri. Ele trebuie în mod cert să asigure un acces simplu al utilizatorului la toate funcţiile pe care aparatura comandată o are de oferit, dar este la fel de important ca interfaţa să fie atractivă. O interfaţă care arată bine ajută la vânzarea electrocasnicelor pe care le comandă deoarece, în vreme ce utilizatorii finali au o listă de funcţii dorite, impactul vizual imediat şi abilitatea de a nu distona cu lucrurile aflate împrejur în casă pot fi la fel de importante.
Cheia succesului este simplitatea.
Să luăm ca exemplu cuptoarele cu microunde. Acum numai câţiva ani, cuptoarele cu microunde dispuneau de butoane pentru diverse funcţii precum: popcorn, reîncălzire pizza sau topire unt, sau utilizau butoane pentru a comanda sub-meniuri de ecrane alfa-numerice. În loc să facă utilizarea mai uşoară, acestea adăugau mai multă complexitate şi confuzie.
Astăzi, interfeţele cuptoarelor cu microunde constau dintr-un afişaj grafic cu un simplu set de butoane sau poate chiar cu un singur buton.

Drumul către global şi grafică

Necesitatea de a vinde produse în diferite ţări, cu diferite limbi, înseamnă că tendinţa generală este de utilizare a unor butoane cu simboluri universale. De exemplu, maşi­nile de spălat şi uscătoarele înlocu­iesc multiplele butoane însoţite de cuvinte precum ‘stop’ şi ‘start’ cu un singur buton cu simboluri universale pentru ‘play’, ‘pause’ sau ‘power’, după cum este arătat în figura 1.

Butoane Soft

Cu toate acestea, există un lucru pe care înlocuirea cuvintelor cu simboluri nu-l poate face: nu poate face butoanele ‘soft’. Un buton soft face ca utilizarea ecranului produsului să eticheteze funcţia butonului. Acest lucru permite butonului să aibă mai multe funcţii diferite; sau aceeaşi funcţie să fie afişată în limbi diferite. Butoanele soft sunt la fel de utile ca şi simbolurile universale în ceea ce priveşte electrocasnicele cu utilizare globală.
Conceptul de butoane soft ajută de asemenea la a face interfaţa cu utilizatorul mai clară şi mai aerisită. Să luăm de exemplu un frigider cu distribuitor integrat de apă/gheaţă. Nu cu mult timp în urmă trebuiau să fie diferite butoane mecanice pentru fulgi de gheaţă, cuburi de gheaţă şi lumină în zona distribuitorului. În interior trebuiau să fie butoane rotative pentru stabilirea temperaturii în frigider şi congelator. Utilizatorul nu avea posibilitatea de a şti ce tempe­ratură era în interiorul frigiderului şi nu putea stabili lumina din interior. Pentru proiectant fiecare buton însemna o placă diferită de circuit, iar pentru producător etichetele trebuiau tipărite in diferite limbi pentru utilizatorii din ţări diferite.
Acum, toate aceste butoane pot fi înlocuite cu o singură interfaţă poziţio­nată deasupra distribuitorului de apă/gheaţă în partea din faţă a frigi­derului. Noua interfaţă, prezentată în figura 2, constă din nu mai mult de două butoane fixe şi un display grafic. Utilizatorul este capabil să vadă temperatura curentă atât în frigider cât şi în congelator şi le poate regla individual; el poate verifica starea filtrului de apă şi poate face multe altele, fără măcar să deschidă uşa.

Proiectarea interfeţei

Butoanele soft permit proiectanţilor să ofere utilizatorilor semnificativ mai multă informaţie şi control, dar proiectanţii trebuie să se întrebe când ideea de suficientă informaţie devine prea multă informaţie?

Figura 2: Butoanele soft într-o interfaţă simplă oferă utilizatorilor mai multă informaţie şi control

Atunci când toată informaţia de mai sus este afişată simultan pe ecran, utilizatorul se pierde în detalii. Scopul este de a combina infor­maţiile de nivel înalt pe care utilizatorul doreşte să le vadă mai des, cu meniuri intuitive de detalii ce oferă rapid utilizatorului informaţie supli­mentară atunci când este nevoie, dar şi o cale simplă de revenire la ecranul de bază.
În figura 2, de exemplu, butonul soft al filtrului de apă poate fi verde dacă filtrul mai are o durată de viaţă de cel puţin 30%, iar apoi se schimbă în galben şi apoi în roşu pe măsură ce durata de viaţă se apropie de sfârşit. Atingerea butonului poate oferi utilizatorului informaţii suplimentare precum timpul rămas până când filtrul trebuie schimbat.
Există şi alte motive pentru care un proiectant poate să dorească utilizarea tehnologiei de afişare cu unul sau două butoane simple, în loc de ecrane fixe sau butoane multiple. Cel mai important motiv este acela că se oferă posibilitatea de upgrade sau de schimbare a informaţiilor odată cu noi îmbunătăţiri. Microcontrolerele embedded de astăzi, ce pot gestiona tehnologia discutată în acest articol, suportă conectivitatea ce poate fi utilizată de producători pentru a actualiza firmware-ul aparaturii. Acest lucru poate fi realizat simplu, prin dotarea utilizatorului final cu un port USB ce-i poate permite descărcarea actualizărilor de pe website-ul pro­ducătorului. Alternativ, pot exista căi cu fir sau fără fir prin care să se trimită actualizări automate către aparatură. Figura 3 prezintă un exemplu de microcontrolere care oferă aceste opţiuni de conectivitate.
Să ne imaginăm că un producător inventează un nou algoritm ce poate preveni apariţia de scame în maşina de spălat. Pentru utilizatorul final echipat cu cele

Figura 3: Un singur microcontroler PIC24DA poate controla întreaga interfaţă, inclusiv multiple căi de conectivitate

mai recente interfeţe, upgrade-ul este la fel de simplu precum primirea unui e-mail de la producător prin care i se explică modalitatea ca prin apă­sarea unor butoane de pe apara­tură să se primească software-ul actualizat. Noul program oferă de asemenea un meniu al display-ului actualizat, ceea ce era imposibil de realizat în cazul unui display fix de tip vechi.

Proiectarea butoanelor

Proiectanţii au posibilitatea de alegere a câtorva tehnologii pentru display şi butoane externe. Cele mai recente display-uri sunt mai mari şi oferă rezoluţii mai ridicate, sau pixeli/inch. Ecranele tactile rezistive mai vechi au fost utilizate ca display-uri, dar supra­feţele lor cu film din poliester erau expuse la zgârieturi şi aveau nivele joase de iluminare, făcându-le să arate mate. Cele mai recente tehnologii utilizează senzori capacitivi. Aceştia oferă o mai bună transmisie a luminii, făcând ecranul să pară mai luminos, suportând în acelaşi timp intrări multi-atingere de pe display.
Pentru butoanele externe, butoa­nele tactile capacitive standard pot include o bandă de acoperire ne-conductivă din sticlă sau plastic. Aceste butoane sunt prezente în majoritatea produselor de astăzi. Tehnologia tactilă capacitivă elimi­nă necesitatea butoanelor cu apă­sare, dar contactul fizic trebuie realizat pentru a schimba capacitatea şi a înregistra atingerea, astfel că există nişte neajunsuri. Un astfel de buton nu se poate activa, de exemplu, prin utilizarea mănușilor sau cu capătul unei linguri din lemn. Astfel pentru utilizarea acestor butoane la o maşină de gătit, utilizatorul va trebui să-şi scoată mănuşile de fiecare dată când operează butoanele de schimbare a temperaturii.
Unor utilizatori însă le place să aibă o reacţie tactilă de la butoane.
Pentru mulţi proiectanți acest lucru înseamnă păstrarea butoanelor mecanice sau, alternativ, utilizarea tehnologiei ‘Metal Over Cap’ prezentate în figura 1.
Această tehnologie Metal Over Cap măsoară deflecţia panoului frontal prin senzorul capacitiv şi o ţintă montată deasupra sa. Acum, utilizatorul poate avea mănuşi pentru cuptor sau poate folosi o lingură din lemn pentru activarea butonului. Faţă de tehnologia tactilă capa­citivă standard, aceste butoane necesită o apăsare definită.

Interfeţele viitorului

Iniţiative precum Smart Energy şi Smart Grid vor avea un mare impact asupra modului în care infor­maţiile sunt afişate. Standardele dezvoltate la ora actuală ce vor introduce interoperabilitatea aparaturii electrocasnice, permiţând frigiderului să comunice cu cuptorul, dar şi cu dispozitivul de măsurare a consumului energetic, cu termostatul, cu încălzitorul de apă, maşina de spălat, uscătorul şi alte electrocasnice.
Unele regiuni au introdus preţuri la energie după un plan bazat pe utilizare medie şi cerere. Acest lucru poate însemna, de exemplu, că pornirea maşinii de spălat vase imediat după masă poate să nu fie cea mai economică modalitate de a spăla vasele. În viitor utilizatorii vor şti acest lucru, deoarece vor fi anunțați în timp real de maşina de spălat vase asupra costurilor de spălare pe moment sau peste câteva ore. Informaţia în timp real oferită de electrocasnice poate de aceea conduce la o utilizare conve­nabilă a energiei. Microcontrole­rele ce comandă cele mai recente interfeţe ajută pe utilizatorii finali, dar şi pe producători să reducă cheltuielile. Ele permit producă­torilor un regim de producţie cursiv, eliminând necesitatea de a produce diferite versiuni pentru diferite regiuni, dar şi oferind diagnosticare de la distanţă şi posibilitate de upgrade a produsului.
Pentru utilizatorii finali, ele oferă interfeţe care combină nivele înalte de control cu informaţie în timp, permiţându-le decizii în cunoştinţă de cauză asupra consumului energetic şi un mai bun control al aparaturii şi costurilor legate de acestea.

www.microchip.com