У 2010 році Стів Джобс поклав край багаторічним чуткам одним єдиним оголошенням: з’явився iPad. Він не просто запустив новий продукт. Він відкрив нову епоху в апаратному забезпеченні комп’ютерів.
Планшетні ПК існували вже деякий час. Вони займали нішеву позицію, були громіздкими та рідко виявлялися успішними. iPad змінив цей стан справ. Це був перший пристрій, який зробив цей форм-фактор зручним для звичайного споживача. Домінування Apple змусило інші компанії звернути увагу на ринок і поставити питання, що вони можуть зробити по-іншому. Техноентузіасти шукали альтернативи. Їх не влаштовував єдиний варіант.
Але що насправді визначає планшет?
У своїй основі планшетний ПК – це мобільний обчислювальний пристрій. Він більший за смартфон. Він більший за персональний цифровий помічник. Немає суворого критерію визначення розміру. Оригінальний iPad був трохи меншим за 10 дюймів. Є пристрої і менше, і більше. Якщо пристрій використовує сенсорний інтерфейс і не має фізичної клавіатури або миші, це планшет.
Плутанина виникає через те, що виробники почали змішувати категорії. З’явилися гібриди. Частково планшет, частково ноутбук. Деякі з них поставляються із вбудованими або знімними клавіатурами. Екран повертається. Він складається. В результаті ви отримуєте ноутбук з клавіатурою та планшет з екраном.
Компанія Lenovo показала нам це ще раніше. У 2010 році на виставці Consumer Electronics Show у Лас-Вегасі, штат Невада, вони представили прототип під назвою IdeaPad U1. Він виглядав як звичайний ноутбук. Від’єднайте екран від бази, і він перетворюється на самостійний планшет. Він працював на власній незалежній операційній системі. Lenovo перейменувала його на Lenovo LePad. Він був запущений у Китаї у 2011 році.
Планшети сильно розрізняються за формою та набором функцій. Однак вони мають і спільне. Майже всі вони мають сенсорний екран. Вони працюють під керуванням операційної системи, здатної виконувати невеликі програми. Вони не обов’язково замінюють ваш настільний комп’ютер чи основний ноутбук. Вони створюють новий простір.
Давайте подивимося, що робить планшети такими.
Апаратна основа
Вам потрібний екран. Сенсорний. Без нього ви просто носите із собою шматок скла. Процесор повинен обробляти введення без затримок. Батарея має працювати довше за кілька годин.
Програмний шар
Ключову роль відіграє операційна система. Вона має підтримувати жести торкання. Проведіть пальцем. Щипок. Тап. Вона не може покладатися на мишу. Вона може покладатися на клавіатуру.
Сценарій використання
Навіщо ми їх купуємо?
- Портативність. Ви можете тримати один у руці. Ноутбук ви не зможете так тримати.
- Миттєве використання. Не потрібно завантажуватись. Не потрібно чекати на завантаження ОС.
- Споживання медіа. Перегляд відео. Читання книг.
Чи замінює він ваш комп’ютер?
Не завжди.
Для деяких людей – так. Для інших це вторинний пристрій. Компаньйон.
Кордон між планшетом та ноутбуком стирається з кожним роком. Пристрої стають потужнішими. Клавіатури стають знімними. Екрани отримують вищу роздільну здатність.
Що буде далі?
Побачимо.
Відкрийте планшет. Вам не потрібно бути інженером-апаратником, щоб зрозуміти філософію дизайну. Гарантія анулюється. Компоненти щільно пригнані один до одного без жодного порожнього простору. І деталі виглядають підозріло знайомими. Ви дивитеся на комп’ютер просто меншого розміру і більш тихий.
Процесор – це “мозок” пристрою. Але це не той самий «мозок», що і у вашому настільному комп’ютері. Планшети використовують дрібніші чіпи. Це пов’язано не тільки для того, щоб уміститися в тонкий корпус. Йдеться про тепло. Комп’ютери ненавидять тепло. Тепло вбиває механічні частини. Воно спричиняє збої. Використовуючи менший процесор, виробники тримають пристрій у прохолоді.
Живлення надходить від батареї, що перезаряджається. У середньому можна розраховувати на вісім-десять годин роботи. Деякі моделі дозволяють замінити батарею самостійно. Більшість – ні. iPad та iPad 2 від Apple відомі цим. Ви не можете просто зняти задню кришку. Вам потрібно зарахувати пристрій до магазину. Якщо ви це зробите самостійно, гарантія анулюється.
Тут стає цікаво для сучасних користувачів. Деякі навмисне зроблені слабкими. Це називається зниження тактової частоти (underclocking).
Процесор виконує команди у тактах. Більше тактів на секунду означає більше оброблених інструкцій. Зниження тактової частоти означає, що процесор виконує менше інструкцій за секунду, ніж він фізично здатний. Навіщо? Щоб заощадити заряд батареї. Щоб зменшити нагрівання.
Це відчувається як ляпас, коли ви купуєте пристрій, очікуючи максимальної продуктивності. Але більшість програмного забезпечення для планшетів не потребує цієї додаткової потужності. Інші програми. Вони простіші. Ми називаємо їх додатками (apps). Вони не є складними ресурсомісткими пакетами, які ви запускаєте на ПК.
Крім основного чіпа та батареї, всередині упаковано багато інших компонентів. Ви знайдете:
- Акселерометри
- гіроскопи
- графічні процесори (GPU)
- флеш-пам’ять
- антени WiFi та стільникового зв’язку
- USB-док-станцію та блок живлення
- динаміки
- контролери сенсорних екранів
- датчики та лінзи камер
Акселерометри та гіроскопи виконують основну роботу з визначення орієнтації. Вони повідомляють екрану, чи показуватиме портретний або альбомний режим. Графічний процесор (GPU) обробляє графіку. Це знімає навантаження із центрального процесора (CPU). Без GPU основний процесор захлинувся від візуальних даних.
Підключення до мережі забезпечується чіпами WiFi або стільникового зв’язку. Деякі моделі мають приймачі Bluetooth для зв’язку з іншими пристроями. Ви не побачите вентилятора. Просто немає місця для частин, що рухаються. Конструкція статична. Запечатана. Ефективна.
Сенсорні екрани та планшети
Коли інженери проектують планшет, їм доводиться вибирати одну технологію: резистивну чи ємнісну. Поєднати обидві неможливо. Цей вибір визначає, як пристрій реагує на дотик пальців, наскільки він міцний і чи потрібно використовувати пластиковий стілус для виконання завдань.
Резистивні екрани – це перевірені часом робочі конячки. Вони реагують тиск. Якщо ви коли-небудь використовували стілус на старому КПК або захищеному промисловому планшеті, швидше за все ви мали справу з резистивним дисплеєм.
Як працюють резистивні сенсорні екрани
Під склом знаходиться свого роду сендвіч. Зверху розташований шар резистивного матеріалу, а знизу – шар провідного матеріалу. Розпірки утримують їх у розведеному стані, коли ніхто не торкається екрана.
При включенні планшета через обидва шари протікає електричний струм. При натисканні шари стикаються.
Це фізичне контакт змінює електричне поле у конкретній точці. Мікроконтролер виявляє цю зміну та обчислює точні координати. Процесор потім передає ці координати в інтерфейс операційної системи. Натиснути на піктограму гри? Система запускає її.
Все просто. Механічно. Але також і тендітно.
Якщо натиснути занадто сильно, можна залишити шари в контакті. Екран вважатиме, що до нього торкаються, хоча це не так. Фантомні торкання, неправильно інтерпретовані команди. Це справжній жах. Резистивні екрани також поступаються дозволом своїм ємнісним аналогам. Додаткові шари блокують частину світла, через що зображення стають трохи тьмянішими і менш чіткими.
Чому ємнісні екрани захопили ринок
Ємнісна технологія використовує інший підхід. Їй не важливий тиск. Важлива провідність.
Екран має шар, що накопичує електричний заряд. Людська шкіра є провідником. Коли палець торкається скла, він відводить крихітну частину цього заряду. Система виявляє втрату заряду та обчислює ваше місцезнаходження.
Це призводить до критичного обмеження. Не можна використовувати звичайну ручку або камінь для активації ємнісного екрану. Об’єкт має бути провідним. Саме тому ми використовуємо стілус з провідної гуми або поролону, а не просто з твердого пластику.
Але переваги є суттєвими. Не потрібно натискати. Досить легкого торкання. Це робить ємнісні екрани більш надійними. Менше частин, що рухаються, означає менший знос. Висока роздільна здатність є стандартом, оскільки скляний шар тонший і прозоріший.
Саме перехід на ємнісне сенсорне введення робить сучасні планшети чуйними. Вашому пальцю не потрібно боротися із екраном. Йому потрібно просто торкнутися його.
Холодна погода та обмеження провідності
Існує дивний крайній випадок, коли ємнісні екрани повністю відмовляються працювати. Це мороз.
При зниженні температури ваші пальці втрачають здатність ефективно проводити електроенергію. Шкіра висихає. Кровообіг уповільнюється. Пристрій просто не реєструє ваш торкання.
Це не просто гіпотетична проблема. У Південній Кореї, де зими суворі, користувачі знайшли обхідний шлях, що повідомляло видання Popsci. Вони не купували спеціальних рукавичок. Вони використовували м’ясний відділ.
Запаковані м’ясні продукти, зокрема ковбаси, стали makeshift-методом введення. Жир та волога в м’ясі забезпечували достатню провідність для реєстрації дотику на ємнісному екрані. Це звучить абсурдно. Але це працювало.
Це підкреслює фундаментальну істину про ємнісну технологію. Вона потребує конкретної фізичної якості. Провідності. Без неї екран «сліпне».
Резистивні екрани не мали цієї проблеми. Можна було натиснути змерзлим, онімілим пальцем на резистивний екран, і він все одно спрацював би. Тиск є тиск. Але ця стійкість досягалася ціною чіткості та довговічності.
Компроміс, який визначив історію планшетів
Ми часто сприймаємо сенсорні інтерфейси як належне. Ми робимо свайпи, щипки, подвійні натискання. Ми вважаємо, що технологія просто працює.
Але кожен свайп є результатом виробничого рішення, ухваленого багато років тому. Резистивні екрани пропонували надійність та чутливість до тиску. Ємнісні – чіткість та зручність використання.
Ринок обрав ємнісні технології. Саме тому ваш телефон не потребує стілусу. Саме тому екрани виглядають чіткими. І саме тому ви не можете використовувати його у товстих зимових рукавичках.
Еволюція цьому не зупинилася. Ми перейшли до проекційної ємнісної технології та жестів з кількома торками. Але основний принцип залишається тим самим. Виявити зміну електричного поля. Обчислити місцезнаходження. Відреагувати.
Чи торкаєтеся ви пальцем або натискаєте стілусом, ви взаємодієте з шарами матеріалів та електрики. Інтерфейс невидимий. Але
Алан Кей передбачав це за десятиліття перед тим, як на ринок вийшов перший сенсорний гаджет. У 1968 році цей учений-комп’ютерник усвідомив, що плоскі дисплеї, мініатюрні компоненти і бездротові технології, що розвиваються, можуть об’єднатися в єдину портативну машину. Він не просто уявляв собі пристрій. Він проектував навчальний інструмент для дітей. До 1972 року він опублікував статтю, яка визначає концепцію Dynabook.
Скетчі виглядали знайомими. Майже надто знайомими. Дизайн Кейа включав екран і клавіатуру на одній площині — компонування, яке здається архаїчним зараз, але було тоді революційним. Він пішов далі. Він передбачив, що передові технології сенсорного введення зрештою зроблять фізичні клавіші застарілими. Навіщо друкувати на пластиці, якщо можна проектувати віртуальну клавіатуру прямо на скло?
Він випередив свій час. Ринку знадобилося майже сорок років, щоб наздогнати його. Але стверджувати, що планшетів не існувало між 1972 роком та виходом iPad, — помилка. Технологія була. Вона просто не була готова до масового ринку.
Ранні спроби: GRiDPad і Newton
GRiDPad з’явився у 1989 році. Він не був витонченим. Він важив майже п’ять фунтів. Усередині використовувався монохромний сенсорний ємнісний екран, що вимагає провідного стилуса. Час автономної роботи становив три години. Джефф Хокінс, автор пристрою, пізніше заснував компанію Palm, але сам GRiDPad залишався громіздким дивовижним пристроєм.
Потім з’явився Apple Newton. Це один із найполярніших пристроїв в історії технологій. Ентузіасти люблять його амбіції. Критики висміюють його виконання. Основним об’єктом критики стало програмне забезпечення для розпізнавання почерку. Воно погано справлялося з курсивом. Воно неправильно інтерпретувало каракулі. Користувачі дратувалися. Пристрій не зміг завоювати серйозної популярності.
Обчислення з використанням пера існували, але їм не вистачало підтримки. Апаратне забезпечення було надто важким. Програмне забезпечення є надто нестабільним. Ціна надто високою.
Момент з iPad
Стів Джобс змінив правила гри. Коли він презентував перший iPad, скептицизм зник. Пристрій був легким. Інтерфейс був інтуїтивно зрозумілим. Екосистема додатків була надійною. Раптово планшети стали життєздатним споживчим продуктом.
До планшетів iPad були нішевими інструментами для спеціалізованих галузей або ранніх послідовників, готових миритися з глюками. Після iPad вони стали мейнстрімом. Apple довела, що користувачі хочуть простоти. Вони хотіли портативності. Вони хотіли пристрій, який стирає межу між телефоном та ноутбуком.
Сьогодні ландшафт перенасичений. Google, Microsoft та HP борються за вашу увагу. Вони намагаються передбачити, що вам потрібно ще до того, як ви самі зрозумієте свою потребу. Мова дизайну еволюціонувала. Екрани стали чіткішими. Процесори – швидше. Батареї – довговічніші.
«Лише коли Стів Джобс представив перший iPad захопленому натовпу, планшетні комп’ютери стали життєздатним споживчим продуктом».
Основна функція мало змінилася з бачення Кей. Планшети залишаються розважальними центрами для особистого користування. Вони є також машинами для продуктивної роботи. Вбудовані датчики визначають орієнтацію. Екран повертається. Бездротові з’єднання дозволяють їм дублювати функції телефону. Ви можете surfувати в Інтернеті. Перевірити електронну пошту. Грати у ігри. Виконувати завдання, які раніше вимагали настільного комп’ютера.
Але чому це зайняло так багато часу? Компоненти існували у 1968 році. Логіка програмного забезпечення була обґрунтованою. Бар’єром був чоловік. Ранні користувачі були готові до компромісів. Вони були готові до обмежень ранніх сенсорних інтерфейсів. Вони хотіли ноутбук, який вміщується в сумку. Вони не хотіли громіздку плиту зі стілусом.
iPad вирішив цю проблему. Він прибрав фізичну клавіатуру. Він удосконалив сенсорне введення. Він знизив ціновий поріг. Він зробив технологію невидимою. Ви не думаєте про екран. Ви думаєте про контент.
Чи планшети домінуватимуть вічно? Можливо, ні. З’являються складні екрани. AR-окуляри знаходяться на горизонті. Форм-фактор продовжує змінюватись. Але поки що планшет лежить у вашій руці. Він легший, ніж GRiDPad. Розумніше, ніж Newton. Ближче до того, що Алан Кей намалював п’ятдесят років тому на папері.
Революція була раптовою. Це було повільне горіння. Від теоретичної статті до важкого прототипу і надалі до культурної норми. Апаратне забезпечення наздогнало бачення. Програмне забезпечення було за ним. Тепер питання лише у тому, що буде далі.
