手机实体键的消亡，为智能边框争夺战吹响号角

shuszhao

国内三大手机巨头华为，小米，vivo在今年连续发布无按键一体化设计的旗舰级手机，使得业内人士纷纷将2019年称之为手机无按键化的元年。

2019年9月16日，vivo在此前全面屏概念机APEX 2019基础上推出了最新旗舰机型NEX 3，并抛出了“无界瀑布屏”的概念。作为“全球首款可商用量产的、成熟的无实体按键手机”，NEX 3 6.89英寸无界瀑布屏左右区域向下弯曲到了近乎垂直的状态，曲率接近90度，屏占比达到99.6%。而为了保证正面设计简约，vivo NEX 3还配备了X轴线性马达，使用隐藏式压感键，能模拟实体按键的真实触感。

3天后，9月19日，华为在慕尼黑发布的Mate 30 Pro也采用了曲面瀑布屏，左右区域向下弯曲达到了88度，通过双击屏幕侧边可弹出音量键，上下滑动可增加或减少音量。

5天后，9月24日，小米发布概念机型MIX Alpha，采用了更为激进的“环绕屏”设计理念，彻底将边框屏幕化，一整块完整的屏幕环绕机身，屏占比180.6%。MIX Alpha还在双侧压感屏内增加了高压驱动线性马达，用以模拟真实按键的触感。

国内三大手机巨头在如此密集的时间内连续发布无按键一体化设计的旗舰级手机，使得业内人士纷纷将2019年称之为手机无按键化的元年。

乔布斯的路，为什么只走了一半？


其实多年以来，设计师尝试消灭实体按键的努力就没有停止过。据说乔布斯之所以为智能手机引入电容触摸屏技术来解决按键问题，就是因为他本人非常不喜欢按键，而直到人脸识别和屏下指纹技术真正成熟后，Home键才宣告消失。接下来面对消亡命运的实体按键还有电源键和音量键，如何在消失的情况下保留按键原有功能和操作体验？设计师将目光投向了手机边框、背板和双侧压感屏，并准备将其进一步打造成为智能化的可交互区域。
“小米的环绕屏至少说明在这个市场上大家已经不满足于原有的交互方式，都在考虑如何实现更好的人机交互，这是好事。”显通科技总裁兼首席执行官李政扬回顾了整个人机交互的发展历史：从只能够进行非常有限操作的键盘开始，市场容量也就每年1000万台左右；之后进入个人电脑时代，人机交互开始进入鼠标操控时代，提供了更好的人机互动性；随后，人机交互引入到全新触摸屏时代，操控更简单、便捷，一年需求突破10亿部。

显通科技总裁兼首席执行官李政扬

但到目前为止，“我相信乔布斯只走了一半的路。”原因在于尽管电容式触摸屏技术在手机正面屏幕上带来了革命性的操控体验，但在手机边框和背板处，由于大量塑料、金属和玻璃材质的使用，使得电容式触控技术毫无用武之地。而且触摸屏通常只有一极没有两极触控，碰到即操作，误操作是难免的。
李政扬认为这种交互革新的驱动力来源于三方面：一是手机越来越大、越来越薄，传统操控方式特别是用单手操控很难，需要找到替代方案；二是手机游戏越来越多，玩家在屏幕上过多的操作会严重影响游戏体验，需要更专业、体验更好的操控方式；三是手机品牌旗舰机型追求玻璃一体化的设计，原有的按键功能交互区受限。
这个市场容量究竟有多大？数据显示，现有的手机正面触控屏市场，目前为止每年的市场容量大概有60亿美元。而另一个更广泛的触控领域市场差不多也有60亿美元的市场容量，但还远远没有被发掘。

打响智能边框争夺战


基于超声波的传感器技术是显通科技的核心。李政扬所领导的这家公司，正试图通过将SurfaceWave处理器、传感器模块和手势引擎组成超声波高精度触摸平台，让以往被忽视的手机边框甚至背板都变成交互区域，使得消费者可以用不同的速度和压力精确实现挤压、轻敲、滑动和多触点等多样化的操作，从而突破现有的物理按键和触摸屏局限，创建由软件定义的智能互动界面。
今年7月，显通科技为华硕发布的ROG 2游戏手机腾讯游戏深度定制版提供了AirTriggers功能，软件定义的虚拟按键使得手机可以像专业视频游戏控制器一样操作自如。而最新发布的SurfaceWave处理器则是一款具备16颗内核的自研型DSP处理器。显通科技销售及市场副总裁Mark Hamblin没有向媒体透露该芯片更多的设计细节，只是强调说超声波波纹识别需要在保持低功耗的前提下实现大量的计算和复杂的算法，而公司核心设计团队在射频和模拟电路设计方面具备相当深厚的技术储备，这方面的能力完全不用质疑。公司甚至可以在该芯片基础之上为客户提供定制版产品，以加速其设计周期和上市时间。

显通科技销售及市场副总裁Mark Hamblin

除了在游戏应用中提供虚拟按键功能外，在其它一些细分领域中该技术也将带来新的人机交互体验。例如消费者可以在手机边框上通过手指滑动、敲击或滚轮动作实现不同的操作；自拍时可通过手指在边框上的滑动实现变焦功能；帮助手机智能判断用户是左手还是右手握持手机，从而实时智能地调整按键设置。当然，考虑到手机背板本身也是一块非常好的手指操控区域，所以无论手机背壳使用的是塑料、金属还是玻璃材质，这种超声波高精度触摸平台都能够带来更丰富的交互体验。

单手操控手机时在边框进行操作

“智能边框”概念正在起步，显通科技正逢其时。
例如vivo在自己的iQOO手机中采用了虚拟按键来替代吃鸡游戏中常用的两个实体按键，还在NEX 3中使用了多个压力传感器组成的阵列，再配合X轴线性马达，来捕捉用户操作手机边框时的按键操作需求，但是在手势操作上还没有取得突破。
小米旗下游戏手机品牌黑鲨2 Pro则采用了另一种压感技术，其ForceTouch方案在黑鲨2 Pro游戏应用中被用于双区屏幕压感触控操作。此外，ForceTouch也被扩展到系统应用中的压感导航功能，用户可以在任何地方按压一下屏幕就可以掉出操作导航，使手机变成单手操作神器，同时对智能边框的应用也呼之欲出

无形的壁垒


不过，李政扬并没有将从事压力感知的厂商列为竞争对手。他说显通科技既不打算涉足已经非常成熟的屏下指纹市场，也不是要抛弃超声波之外的其它技术，例如压力传感，而是考虑到友商还不能够做手势操控，所以希望能够将超声波和压力触控这两种技术结合起来，扬长避短，在人机交互领域干出一番事业来。
在他看来，目前在智能手机两侧边栏中内嵌隐藏式压感按键的做法，既能够保证手机内部结构设计和外观一体式机身设计，又能够保留用户侧边按压的操作方式，还具备更高的灵敏度和响应速度，的确不错。但超声波技术能够给未来的创新型应用提供更高的准确度、更大的灵活性和自由度，可将交互界面扩展到任何形状设备、任何材料表面，材质本身将不再是交互的障碍。
“技术的进化很像人类的生物进化，不可能是单一性质，非此即彼，更多的时候是协同发展。比如语音识别就可以通过与触控结合实现更好的交互体验，我相信未来的人机交互技术一定是百家争鸣的状态，这是良性竞争。”他说目前显通科技的压力传感精度可以达到毫克级，超声波位置准确度可以达到毫米级，两者结合在一起使用，整体精准度更具前沿性和超越性。
显通公司大中华区总经理杨雪飞并不同意“超声波的技术壁垒不是很强”的说法，他强调称，虽然超声波的发射与接收本身没有太大技术壁垒，但通过信号的识别与处理，将用户体验真正做好，关系到诸多细节，比如如果界面是弯曲的，怎么来适配？手机越来越薄，如何适应？反应速度如何提高等等，这会牵涉到很多专利，这也都是无形的壁垒。

显通公司大中华区总经理杨雪飞

那么，未来的手机会不会通过“全面屏”、“3D曲面屏”、“瀑布屏”、“环形屏”这些形形色色的屏幕来实现无按键一体化的美学设计和边框智能化的人机交互模式呢？李政扬表示，在触摸屏刚开始流行的时候，它的智能边缘操控采用了电容式方案，但在流畅度和其它一些细节处仍然存在不少问题，所以屏下压力触控方案应运而生。但如果考虑到生产制造的良率、成本价格等因素，不可能所有厂商所有型号的手机都能实现类似瀑布屏这样的配置，既不现实，也无必要。因此，在一个多层级的市场中，如何让绝大多数仍然使用边框手机的用户有很好的智能人机交互体验，如何帮助手机厂商做出差异化的产品，是显通科技的价值所在。

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