交互式电子白板技术现状

摘 要:总结了目前的交互式白板中常见技术,对比分析了各中不同技术的特点。对于交互式白板技术的发展进行了初步的预测。
关键词:电子白板技术发展
:A文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0101-01
白板是教育培训中的重要工具。随着科技的进步,白板也经历了由普通白板到电子白板的过程。由于新技术不断涌现,电子白板领域也形成了多种新型技术竞争的局面。
1电子白板的发展

1.1 复印式电子白板

早期的电子白板是复印式电子白板,它是一个独立的电子设备。其功能类似与一台复印机,可以将白板上书写的内容通过一定的方式扫描并打印出来。

1.2 交互式电子白板

交互式电子白板是计算机技术与电子白板相结合的产物。它汇集了微电子技术、计算机技术和电子通信技术,通过计算机、投影机、摄像头等设备支持工作,同时,它的控制由与之连接的计算机上的软件实现,从而使其具有丰富的人机交互功能。通过通信程序接入网络,电子白板还可以实现网络会议与远程教学。
2交互式电子白板的技术类型
从实现技术角度,电子白板可以分成以下几个类别。

2.1 电磁感应技术白板

以电磁波接收线圈膜构成显示区,通过对于专用笔发出的电磁波的感应接收进行笔的坐标定位,从而在显示区域完成图形绘制或者文字书写。
(1)技术优势:①技术成熟、定位准确,误差范围小。②分辨率高,灵敏度高。③板面抗冲击抗划伤,维护简单。④板体使用寿命长,稳定性高。
(2)技术劣势:①需使用专用电子笔。②电磁辐射。
(3)适用场合:有固定使用场所,适合大量板书,适使于阳光等干扰场所。
(4)应用领域:国际公认重点采购的成熟产品。在教学、培训、设计等领域广泛使用。
(5)代表品牌:天士博、巨龙、投影宝。

2.2 电阻膜压感技术白板

显示区域由电阻膜、绝缘网格、导电膜等多层膜组成。当有物体作用于显示区域某一点时,该点位置处的电压会发生变化,由此可计算得到该点位置。基本原理有以下几点。
(1)技术优势:①技术成熟、定位准确,误差范围小;②操作简单且无需专用笔,手指或任意物体都可操作③功耗小、稳定性高。
(2)技术劣势:①板面易受利器划伤;②鼠标不

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能漂移。
(3)适用场合:有固定使用场所,适合大量板书,适使于阳光等干扰场所。
(4)应用领域:国际公认重点采购的成熟产品。在商务、教育、幼教等领域广泛使用。
(5)代表品牌:ART Board、天士博。

2.3 红外线技术白板

由显示区域四周的红外发射装置产生水平和垂直方向红外线,构成平面扫描网格,当有物体阻挡住网格中扫描线时,便可以通过该红外线矩阵确定该物体的横纵坐标,从而实现坐标定位。
(1)技术优势:①定位准确,精度较高;②制作成本较低;③无需配备专用笔,运用手指或教鞭等即可进行书写;④无痕书写。
(2)技术劣势:①易受强光和其它强红外线的影响;②没有压感反应。
(3)适用场合:适合普通平面,尺寸灵活,安装简单,携带方便。
(4)应用领域:目前红外线技术白板市场份额呈快速增长趋势。
(5)代表品牌:鸿合、印天、艾博德。

2.4 超声波技术白板

在屏幕的两边放置两个按固定距离分布的超声波接收装置,用于定位的笔是一个超声波发射器,当笔移动时,所发射的超声波沿屏幕表面被接收器检测到,根据接收到超声波的时间可以换算笔与两个接收器的距离,从而来进行定位。
(1)技术优势:①可以进行大面积白板的制作;②无痕书写;③可实现与背投电视组合,有利于现有资源改造。
(2)技术劣势:①定位精度不均匀;②受强噪音和温度影响较大;③需要使用专用笔。
(3)适用场合:适合普通平面或背投,尺寸灵活,安装简单,携带方便。
(4)应用领域:目前市场占有率呈下滑趋势。
(5)代表品牌:IQBoard UI,Mimio。

2.5 CCD光扫描技术白板

在显示区域的一边设置两个具有固定距离的CCD线阵探测器,在显示区域的另外三边设置光线反射膜。当显示区域中有物体阻挡光线传播路径时,CCD线阵探测器检测到的光带中会出现无反光区域,由此可以计算出物体在显示区域的位置,从而实现角度换算定位。
(1)技术优势:①无需专用笔;②可以实现大面积面板的制作;③可以多点同时触摸。
(2)技术劣势:一项较新的工艺,尚未完全成熟,目前仅有少数厂家进行尝试生产,远未普及。
(3)适用场合:适合普通平面或幕布,尺寸灵活,安装简单,携带方便。

2.6 光信息处理技术(光子白板)

需要一个光子摄像头接收装置。在操作中,当无线光笔将光点打到投影屏幕(幕布、墙壁等)区域内时,接收器可以捕捉、识别出该光点信息,并传送给终端计算机进行坐标计算,完成光点定位。
(1)技术优势:①支持多种分辨率,适用于普通投影机,支持白墙或任何类型的投影屏幕;②空中鼠标;③产品使用寿命长,终身无需耗材;④性价比高。
(2)应用领域:教育培训、企业办公、政府会议、军事指挥、娱乐控制和展览展示应用。
(3)代表品牌:仁光、天行者。
3交互式电子白板不同技术的占有份额
电子白板的应用中,在国际市场中电阻式压力感应技术、电磁感应技术、超声波技术产品的市场份额分别为55%、38%、5%。主要是以电阻式压力感应技术应用为主。国内市场,电阻式压力感应和电磁感应技术产品,共占据了85%的市场份额。其中电磁感应技术市场份额超过50%,红外技术占据13%,超声波占据1%的市场份额。所以,具有电阻式压力感应技术和电磁感应技术的厂商在中国市场更具活力和竞争力,也更多地被市场所接受。与此同时,有厂商尝试应用红外线技术,但由于其瓶颈限制原因,在教育领域应用效果不甚理想。
4结语
(1)交互白板的主要技术已经趋于成熟,大部分产品基本上都能够满足一般的教学、演示的需要。(2)多种技术整合(如红外线加超声波)以及一些新型的技术(如光信息处理)等的出现,使得一些产品在便携性和灵活性上具有比较大的优势。(3)由于硬件功能大同小异,相应的教学软件资源则成为一个厂商占据市场的重要因素。
2009年之后,各电子白板厂商在技术应用基础上,开发出多种功能,极大地扩展了产品应用的深度和广度,更加贴近教育用户需求。同时,结合超短焦投影机的解决方案也受到用户的广泛欢迎,成为一种新的趋势。
参考文献
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.
彭敏霞,徐玉金.交互式电子白板在课堂教学中的应用及前景探究[J].中国教育信息化,2008(20).