टचस्क्रीन: संकल्पना से सर्वव्यापकता तक की यात्रा

टचस्क्रीन: संकल्पना से सर्वव्यापकता तक की यात्रा

प्रारंभिक परीक्षा के लिए महत्वपूर्ण:

टचस्क्रीन, स्मार्टफोन, मानव-मशीन इंटरफ़ेस, I/O डिवाइस, एटीएम मशीन, विभिन्न घरेलू उपकरण (टीवी और रेफ्रिजरेटर सहित), ई-रीडर, बिलिंग सिस्टम, स्मार्टवॉच, सेंसर, पीडीए और इलेक्ट्रॉनिक वोटिंग मशीन।

मुख्य परीक्षा के लिए महत्वपूर्ण:

जीएस-3 (विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी): टचस्क्रीन, टचस्क्रीन के प्रकार और इसकी कार्यप्रणाली

सन्दर्भ:

21वीं सदी में, मौजूदा स्मार्टफोन की कंप्यूटिंग शक्ति तक हमारी पहुंच इलेक्ट्रॉनिक्स, सिग्नलिंग और फैब्रिकेशन तकनीक में प्रगति के कारण है - लेकिन इसकी अंतिम सर्वव्यापकता मानव-मशीन इंटरफ़ेस के कारण है. 

• मानव-मशीन इंटरफ़ेस ने स्मार्टफोन को बहुउपयोगी एवं विस्तृत क्षेत्र प्रदान किया है : टचस्क्रीन।

टचस्क्रीन के बारे में:

• टचस्क्रीन एक सतह है जो दो कार्यों को जोड़ती है: कंप्यूटर के लिए इनपुट प्राप्त करना (जैसे, किसी ऐप पर टैप करना) और आउटपुट प्रदर्शित करना (ऐप लॉन्च करना)।

अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला:

स्मार्टफोन के अलावा, टचस्क्रीन आज एटीएम मशीनों, विभिन्न घरेलू उपकरणों (टीवी और रेफ्रिजरेटर सहित), ई-रीडर, बिलिंग सिस्टम और इलेक्ट्रॉनिक वोटिंग मशीनों पर भी पाए जाते हैं।

आविष्कार:

• कई स्रोतों के अनुसार, टचस्क्रीन का आविष्कार 1965 में यू.के., मालवर्न में रॉयल रडार प्रतिष्ठान में ई. ए. जॉनसन नामक एक इंजीनियर द्वारा किया गया था।
• 1965 और 1967 में प्रकाशित दो पत्रों में, जॉनसन ने अपने आविष्कार की पुष्टि की थी - एक कैपेसिटिव डिवाइस जो एक उंगली के स्पर्श को रजिस्टर कर सकता है।
• 1967 के पेपर में, उन्होंने लिखा: "मानव-मशीन संचार में सीमाओं को दूर करने के प्रयास में आर.आर.ई. में टचस्क्रीन के विचार की कल्पना की गई थी।
• इसका स्पष्ट अनुप्रयोग मूल रूप से एक एयर ट्रैफिक कंट्रोल डेटा-प्रोसेसिंग सिस्टम में किया गया था

इस श्रृंखला में अन्य प्रमुख आविष्कार:

• प्रतिरोधक टचस्क्रीन: 1970 में, इसका श्रेय जी. सैमुअल हर्स्ट को दिया गया, जो उस समय केंटकी विश्वविद्यालय में थे।
• इस प्रतिरोधक टचस्क्रीन ने टचस्क्रीन के क्षेत्र में नवाचार की एक धारा को जन्म दिया।
• 1982 में, टोरंटो विश्वविद्यालय में निमिष मेहता ने एक टचस्क्रीन विकसित की जो एक ही समय में दो स्पर्शों को महसूस कर सकती है (यानी मल्टीटच)।
• 1983 में, अमेरिकी कलाकार मायरोन क्रुएगर ने विभिन्न हाथों के इशारों को स्क्रीन पर क्रियाओं के रूप में कैद करने का एक तरीका बताया।
• 1984 में, बेल लैब्स में बॉब बोई ने पहला पारदर्शी (कैपेसिटिव) मल्टीटच इंटरफ़ेस बनाया।
• 1970 के दशक की शुरुआत से टचस्क्रीन को कंप्यूटर टर्मिनलों के लिए भी अनुकूलित किया जाने लगा, जिसका उपयोग गैर-विशेषज्ञ मशीन के साथ बातचीत करने के लिए कर सकते थे, वे एक पोर्टेबल ईमेल-सक्षम डिवाइस के साथ रोजमर्रा के उपयोग में आम होने लगे, जिसे आईबीएम और बेलसाउथ ने 1993 में लॉन्च किया, जिसे साइमन कहा गया, इसके बाद एप्पल के न्यूटन, पाम पायलट पीडीए और अन्य पीडीए (व्यक्तिगत डिजिटल सहायकों के लिए संक्षिप्त) आए।
• 2000 के दशक की शुरुआत में, इंजीनियरों ने दीवार के आकार के टचस्क्रीन का आविष्कार किया, जिससे कई लोग दूर से भी बातचीत कर सकते थे; ऐसे उपकरण जो स्पर्श और इशारों को महसूस करने में सक्षम 'सामान्य' कंप्यूटर प्रस्तुत कर सकते हैं; प्रारंभिक टचपैड जो उंगलियों की गतिविधियों को आभासी दायरे में लाने के लिए मल्टीटच का उपयोग करते थे; साथ ही टचस्क्रीन के काम करने के तरीके में विभिन्न सुधार।
• 2007 में, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के मामले में, दो बड़ी सफलताएँ हुईं: LG Prada और Apple iPhone की रिलीज़, जो टचस्क्रीन वाले पहले फ़ोन थे।

टचस्क्रीन के प्रकार एवं कार्यप्रणाली

• दो सबसे सामान्य प्रकार के टचस्क्रीन ‘कैपेसिटिव’ और ‘रेसिस्टिव’ हैं; अन्य तकनीकें भी हैं।

कैपेसिटिव टचस्क्रीन:

• कैपेसिटिव टचस्क्रीन का उपयोग स्मार्टफोन और अन्य पोर्टेबल 'सूचना उपकरणों' में किया जाता है।
• इस तरह की टचस्क्रीन में कैपेसिटर के ग्रिड वाली एक सतह होती है।
• कैपेसिटर एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जिसमें एक दूसरे के समानांतर दो प्लेटें होती हैं, जिनके बीच में हवा का अंतर होता है और प्रत्येक प्लेट सर्किट से जुड़ी होती है। प्लेटें विद्युत आवेश को संग्रहित करती हैं।
• जब एक उंगली सतह को छूती है, तो पास के संधारित्र से चार्ज की एक अल्प मात्रा तारों के माध्यम से उंगली में प्रवाहित होती है, जिससे उस बिंदु पर विद्युत क्षेत्र विकृत हो जाता है। स्क्रीन के किनारों पर स्थित सेंसर इस विकृति का पता लगाते हैं और इसे सिग्नल-प्रोसेसर पर रिले करके यह निर्धारित करते हैं कि उंगली ने कहां स्पर्श किया है। (यही कारण है कि यदि उपयोगकर्ता ने दस्ताने पहने हैं तो कुछ टचस्क्रीन स्पर्श को महसूस नहीं कर पाते हैं।)
• वर्तमान में स्मार्टफोन में प्रोजेक्टेड कैपेसिटिव मल्टी टच आर्किटेक्चर का उपयोग किया जाता है।

प्रतिरोधक टचस्क्रीन:

• कैपेसिटर के बजाय, एक प्रतिरोधक टचस्क्रीन प्रतिरोध का उपयोग करता है। यानी, दो शीट हैं, दोनों कंडक्टर, एक छोटे से अंतराल से अलग हो गए हैं। जब एक उंगली एक शीट को छूती है, तो वह उसे अंतर्निहित शीट को छूने के लिए उस बिंदु पर ले जाती है, जिससे वहां करंट प्रवाहित हो जाता है। फिर से, सेंसर दो शीटों में से एक से जुड़े तारों के ग्रिड से इस विकृति को पकड़ते हैं और, एक प्रोसेसर का उपयोग करके, स्पर्श का बिंदु निर्धारित करते हैं।
• अन्य टचस्क्रीन प्रौद्योगिकियाँ ऑप्टिकल इनपुट और ध्वनिक तरंगों पर आधारित हैं।

कैपेसिटिव टचस्क्रीन और प्रतिरोधक टचस्क्रीन के अनुप्रयोग में अंतर:

• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स बाजार में, कैपेसिटिव टचस्क्रीन की मांग प्रतिरोधक टचस्क्रीन से अधिक  है।
• प्रतिरोधक टचस्क्रीन बनाना सस्ता है और इसे संचालित करने के लिए कम बिजली की आवश्यकता होती है।
• जुलाई 2021 में जर्नल सेंसर्स में प्रकाशित एक समीक्षा के अनुसार, कैपेसिटिव टचस्क्रीन में बेहतर छवि स्पष्टता, संवेदनशीलता और स्थायित्व है।

टचस्क्रीन से आगे नवाचार:

• टचस्क्रीन तकनीक तेजी से आगे बढ़ी है, स्मार्टवॉच और उनकी छोटी स्क्रीन के आगमन को देखते हुए नवाचार आज भी जारी है; मशीन-लर्निंग दृष्टिकोण जो शोर वाले इनपुट से अधिक से अधिक जानकारी निकाल सकते हैं; और स्मार्टफ़ोन में अधिक से अधिक सेंसरों का एकीकरण।

निष्कर्ष:

अंततः, ई.ए. जॉनसन "मानव-मशीन इंटरैक्शन" को आसान बनाने का एक तरीका चाहते थे, न कि मशीनों के साथ हैप्टिक इंटरैक्शन का एक तरीका। इस अर्थ में, हमारे आस-पास की मशीनों को अभी एक लंबा सफर तय करना है, आयरन मैन फिल्मों की तरह, वे हमारे ही विस्तार हैं।

स्रोत: द हिंदू

-----------------------------------

मुख्य परीक्षा प्रश्न

टचस्क्रीन क्या है? टचस्क्रीन के प्रकार एवं कार्यप्रणाली पर चर्चा करते हुए इसके अगले नवाचारों पर प्रकाश डालिए।