觸控壓力感測熱門 吸引業者競推觸控壓感方案

新款華為Mate S智能手機，即支援Force Sensing功能。Huawei

Apple在2015年推出Apple Watch智慧手錶、與新款iPhone 6s產品中，即導入可感測手指觸按力道的壓力觸控感測技術方案，連帶刺激觸控晶片業者積極投入研發相關產品，業界預估新一代壓力觸控感測模組將擴展觸控屏幕設計應用方向，進階應用將越來越多...

Apple在產品開發一向領先業界潮流，率先將各式新技術方案導入產品設計，例如將大量感測元件、電容式觸控屏幕大量導入手機設計，而在2015年推出的Apple Watch、iPhone 6s產品也率先導入可量測觸控指壓壓力感測模組(Force Sensing；又稱3D Touch)的技術方案。

根據市場調研機構IHS預估，以iPhone 6s這類智慧手機導入壓力觸控感測模組相關應用，在2015年預估相關產品出貨已有1億套以上，而2016年相關產品的導入Force Sensing技術的產品數更可望達到4億套以上，相當於每4支新款智慧型手機、就有一支配備Force Sensing功能模組。

Force Sensing新技術備受關注  Apple率先導入新品應用

Force Sensing指壓壓力感測技術受市場關注並導入，已成為一股技術進階觸控升級的新浪潮，除Apple新款智慧手機將Force Sensing列為標準配置，衍生在Apple供應鏈上產生的質變外，其它在Android陣營的手機大廠紛紛摩拳擦掌、躍躍欲試。

前幾大智慧手機品牌商預計於2016年推出之旗艦機種中，亦跟上潮流搶先搭載Force Sensing技術、與Apple智慧手機產品互別苗頭，但相較於Apple已在其iOS開發平台與系統中應用Force Sensing技術的3D Touch底層技術支援優勢，Google反而在Android系統端與開發平台端的Force Sensing原生支援尚未完善，初期相關硬體在開發整合速度與後續延伸應用，出現硬體功能都準備好了、軟體與嵌入式作業系統卻仍未完善支援的窘境。

從市場支援Force Sensing或3D Touch技術的產品現況觀察，在2015年採內建Force Sensing觸控壓力感測技術的智慧型手機，僅有Apple iPhone 6s與華為的Mate S支援觸按壓力感測，相較於Apple iPhone 6s在iOS系統完整支援3D Touch與在開發者端提供完善SDK資源。

除了在新硬體產品便可享用便捷的3D Touch應用外，第三方應用開發者也可以在自己的產品整合進階3D Touch應用，反而是採Android系統的Mate S的智能手機，在新指壓力感測功能僅有實踐Force Sensing為基礎的虛擬磅秤功能，也就是說將手機螢幕朝上置放於桌面，就能讓手機透過屏幕壓力感測檢測置放屏幕上物品的重量。

Android支援壓力感測動作偏慢 影響新技術導入速度

率先導入Force Sensing技術方案的Mate S智能手機，由於在系統底層、嵌入式系統未有完整Force Sensing技術整合，支援Force Sensing技術的第三方應用程式也幾乎沒有，導致Mate S智能手機僅有秤重功能的應用，對終端用戶的吸引力並不高。

反而是Apple將Force Sensing技術實踐應用更為重視，在新版iOS跟開發SDK已做了完整規劃、並釋出對應開發工具與系統功能，在初期第三方應用軟體還未推出前，在支援3D Touch功能的手機或智能手錶上，已可在觸控屏幕操作上運用3D Touch進階功能，例如系統判斷手指觸押力道自動切換該觸按操作為開啟副選單或是開啟對應進階操作功能。

現在幾乎智慧行動裝置、平板電腦，若是針對中？小屏幕觸屏操作人機介面，可以利用Force Sensing技術方案，將原先電容式觸控的單擊或是點選操作機制，擴展如同滑鼠游標般豐富彈性的操控機制，讓多觸點偵測之外，觸控屏幕可以擴展進行更進階的觸點是否被觸按、甚至指尖壓按力道輕重，都能透過感測機制獲取到更豐富的感測操控條件，藉此開發更進階、實用的人機介面設計方案。

現有技術亦可達到壓力感測目的 離實作商業化仍有段距離

但Force Sensing技術方案，在業界其實並不是不可取代的技術，就如同iPhone最初推出時即標榜改良電容觸控全手指多點偵測方案，讓智能手機擺脫觸控筆甚至超越電阻式觸控的耐用度、靈敏度等特點，贏得智慧手機劃時代的重要創新關鍵技術方案，但Force Sensing推出的技術差異點，其實並不明顯，而是很隱諱地藏在深度的Ux使用體驗中，以新款iPhone來說，必須搭配不同壓力觸按乎叫出不同層次的操作選單或介面，對已熟悉觸控屏幕智能手機的用戶來說並非必要功能，況且更隱晦的操作機制除非用戶有心嘗試試誤操作，基本上根本對一般用戶在技術更新的體驗並不明顯，形成可有可無的功能，加上要求性價比、優化領組件成本的市況下，為了增加Force Sensing擴充功能導致的料件成本增加，也可能使得這項技術的擴展速度受阻。

但Force Sensing技術方案也不盡然會此銷聲匿跡，至少Apple自己的用量便可拱出一個尚具規模的生態系，Force Sensing技術方案後續延伸發展倒不會中斷，然而，Force Sensing操作機制在搭配新一代的電容式觸屏技術方案時，Force Sensing技術方案可進階取得觸屏壓力值的優勢反而不是這麼地高，因為透過新一代電容觸點感測IC的功能優化，其實也能透過感測點的電容變化微量進行反推可能的手指觸壓屏幕力道變化。

例如，Google在年度Google I/O技術大會發布的Android N(7.x，代號Nougat)行動嵌入式系統時，已有開發者透過軟體設計的途徑、搭配預覽版的Android N嵌入式系統SDK，實現類似Force Sensing壓力感測技術方案的操作人機介面設計，達到近似Apple以Force Sensing壓力感測技術建構引以自豪的3D Touch互動機制功能，而透過螢幕本身的觸點回饋進行壓力力道感測是否具實用性尚不可知，但可以確認的是直接硬體支援下的3D Touch互動人機介面機制，實作效果肯定會比軟體模擬的觸按壓力感測更為精確、實用，但後續觸屏壓力感測的軟體方案仍值得持續注意。

Apple強推壓力感測方案  人機介面先進設計持續領先

再從市場面來觀察Force Sensing壓力感測技術方案的未來發展，在商品端如智慧手機、平板電腦，可以想見的是Apple勢必會將Force Sensing壓力感測列為新機必備功能項目、同時提供完善優化的系統底層支援與第三方開發所需的SDK資源，在發展Force Sensing壓力感測應用已在硬體底層、系統與韌體、與開發者關注的開發資源備齊，同時加上每次Apple大量淺白引人注目的廣宣包裝，勢必可建構一由關鍵零組件、核心技術、系統韌體、開發資源、應用方案完整的Force Sensing壓力感測技術方案應用生態系。

反觀Google陣營就是完全不同的景象，如投入Force Sensing壓力感測技術方案整合的終端產品目前僅華為的Mate S智慧型手機較為知名，除此之外就沒有其他顯著的知名產品推出，在終端硬體的部分數量微乎其微，自然也無法激起第三方開發者為此投入研發資源，
擴展相關商業應用。

尤其，在Android陣營並未將Force Sensing壓力感測技術方案列為重點發展項目，在釋出的預覽版系統中並未見深度的整合設計跡象，Google對Force Sensing壓力感測的應用動態也未明確表態，Force Sensing壓力感測技術方案很可能成為僅有數量極少的硬體產品的行銷訴求點之一，但要形成如Apple 3D Touch這麼縝密自產品、硬體、系統與應用完整生態系的條件，可能還要花上更多時間淬煉與整合，短時間並不容易看到結果，這也是為什麼首款支援Force Sensing壓力感測的Mate S智慧型手機，僅有隨機搭配實用性有限的數位磅秤App，也未能掀起市場追捧Force Sensing壓力感測技術方案熱潮。

進階壓力感測導入成本仍高 影響非蘋業者新技術導入意願

而另一觀察點在成本方面，目前在智能手機市場市況嚴苛，除了競爭廠商頻頻競推新機搶市，產品的成本架構也成為是否具競爭力的重要關鍵，目前Force Sensing壓力感測技術無庸置疑在Apple產品現已有完整布局，零組件與應用端生態鏈有Apple封閉系統的基本支持量，在料件成本有一定程度的保證與優勢，反而在Android陣營就沒這麼樂觀，目前導入新機的Force Sensing壓力感測設計仍屬極少數，如何形成一定程度經濟規模，勢必需要更多品牌、機型投入整合，搭配系統底層的整合支援，才能在元器件採購端獲得更具優勢的議價條件，但以目前的市場看來Force Sensing壓力感測技術方案在非Apple智能手機應用仍有其成本劣勢，更阻卻相關廠商投入意願。

畢竟Force Sensing壓力感測仍是智慧手機的一項重要進階技術方案，以Apple端出的3D Touch應用或許週邊衍生應用尚不算是亮眼，至少也鋪陳出未來產品的一項技術優化方向，以技術實現的角度檢視，觸控晶片要提供進階觸控壓力感測其實扮演實作上的關鍵重點，觸控晶片需整合底層的韌體，再搭配可感測壓力的電極設計，透過繁複驗證與優化後，才能整合出相對精確的壓力感測能力，由於整合工作跨晶片、系統與手機設計三方，實作上的難度相當高。目前在晶片方案已有STMicroelectronics、FocalTech、Synaptics等已具備壓力與觸控感測方案，未來也會有更多業者投入。