早在20世紀90年代，觸摸板就已作為筆記本電腦的用戶接口出現(xiàn)了。今天，觸摸板已大規(guī)模替代軌跡球和操控手柄。 觸摸技術已經(jīng)升級到了電容式觸摸傳感，并且其功能已囊括多點觸摸。盡管在過去的20年里觸摸板技術有了長足的發(fā)展，但由于安裝條件有限，并且觸摸板需要大約5 mm～7 mm的厚度，這些仍然限制了筆記本制造商的設計自由。此外，觸摸板也只是一種二維（2D）輸入設備。
1 GestIC——技術概覽
    Microchip的GestIC 3D手勢控制技術利用電近場(E-field)克服了這些制約。 MGC3130單芯片解決方案，允許用戶在設備附近使用手或手指來控制設備。 MGC3130產(chǎn)生一個局部電場，在其中可檢測各種人機交互（從一維（1D）觸摸直到全3維（3D）手勢識別）。 MGC3130采用Microchip的GestIC技術提供無接觸3D位置跟蹤、3D手勢識別以及接近檢測和控制功能。MGC3130 3D手勢控制器內(nèi)部結構如圖1所示。

    GestIC是一種載波頻率約為100 kHz(即波長約為3 km)的電近場檢測技術。由于電極之間的距離對于波長來說微不足道，磁場分量和輻射能量幾乎為零，從而得到一個不受無線電波干擾的純凈準靜電場。 而且，產(chǎn)生的電場不會受到諸如光線、聲音、膚色及濕度等環(huán)境因素影響，而且可以戴著手套進行操作。 而其他3D輸入技術（如光電、超聲波或紅外系統(tǒng)）均會受到諸如此類環(huán)境因素的不良影響。
2 MGC3130——單芯片手勢傳感解決方案
    MGC3130計算人手在檢測區(qū)域內(nèi)的運動，并將它們翻譯為手勢以及x/y/z位置數(shù)據(jù)。傳感系統(tǒng)使用最多5個電場接收電極，結合MGC3130的內(nèi)置3D信號處理單元(SPU)和片內(nèi)手勢庫構成了一個真正的單芯片拓撲結構。MGC3130的片內(nèi)手勢庫允許芯片處理各種手勢應用，大大縮短了開發(fā)人員的開發(fā)周期，加快產(chǎn)品上市。
    芯片獲得位置的更新速率高達200個位置/s，這個數(shù)字對于實現(xiàn)一個真正的實時手勢輸入命令綽綽有余。該器件采用極低功耗設計，具備多種功耗模式。包括接近時自動喚醒的最低功耗。因此，即便是針對電池供電的移動設備，長時間啟用3D檢測也是可行的。
    芯片的集成處理內(nèi)核會對手勢輸入進行處理，以向主機提供X/Y/Z位置數(shù)據(jù)、簡單手勢“說明”或接近信息。 這款嶄新的突破性接口利用三維形式的用戶輸入，使得操作更便捷和直觀。此外，還定義了MGC3130的數(shù)字接口，要求其必須滿足大量硬件需求。 一個可編程4引腳接口，供開發(fā)人員進行數(shù)據(jù)交換時選用，如I2CTM或SPI。
3 MGC3130 Overkey3D——自由空間鍵盤控制
    Microchip的MGC3130 GestIC Overkey3D實現(xiàn)方案是另一種在筆記本電腦或臺式機應用中控制用戶接口的技術。 通過在鍵盤下集成低成本GestIC電極或者在現(xiàn)有鍵盤結構上裝配GestIC電極，即可創(chuàng)建一個3D檢測空間。人手在鍵盤外特定的運動將被精確地歸類到某種預定義的手勢，并順勢映射為某種輸入命令。
    這款產(chǎn)品其實就是一種集成手位置和選擇控制功能的鍵盤，提供了一種控制Windows 8的新穎方式。完全沒必要保留鍵盤區(qū)域，直接用手觸摸屏幕即可實現(xiàn)命令輸入。該解決方案支持在自由空間中的位置控制和手勢檢測以及最低功耗接近檢測。GestIC Colibri Suite提供上述所有功能，甚至更多。該方案能夠很好地支持直接在鍵盤表面（即按鍵）滑動的位置跟蹤。
    Microchip的MGC3130允許實現(xiàn)單檢測區(qū)，但它也支持將兩個GestIC器件以主/從配置模式組合在一起。這樣，設備制造商可以在單區(qū)或雙區(qū)實現(xiàn)方案中進行選擇。
    MGC3130的最低功耗接近檢測允許根據(jù)手或手指是否進入檢測區(qū)域來即時開關按鍵LED，從而啟動對按鍵背光照明的控制。用戶無需按鍵來喚醒系統(tǒng)，并且由于LED關閉信號不再依賴于定時器從而降低了總功耗。
    MGC3130的豐富功能集可通過microchip.com/gestic提供的GestIC API訪問。文檔齊全的API允許開發(fā)適用于Windows系統(tǒng)的第三方軟件，創(chuàng)建通用的GestIC App。
4 GestIC Overkey3D——Windows 8環(huán)境下的自由空間控制
    筆記本電腦和一體機的制造商正在探求人機界面（HMI）的創(chuàng)新，以應對移動PC市場中由平板電腦和Windows 8造成的混亂。GestIC滿足了這種需求，將針對筆記本電腦的HMI選項從傳統(tǒng)方式及2D定位提升到了新的高度，允許對用戶輸入操作執(zhí)行三維（3D）自由空間手勢識別。 GestIC通過檢測鍵盤上的手勢還能支持Win8 metrostyle UI。 三維技術還帶來了簡化操作的好處，消除了手腕疲勞，并且減少了用戶輸入所需的狀態(tài)切換次數(shù)，對于用戶而言，提高了工作速度和生產(chǎn)力。
    Windows 8的Metro面板給傳統(tǒng)的臺式機環(huán)境引入了額外的UI層。 Windows 8提供控制App和內(nèi)容的觸摸手勢。 在沒有觸摸屏的系統(tǒng)中，這些UI創(chuàng)新仍然是用戶不可訪問的，即在傳統(tǒng)硬件中包含在Windows 8安裝程序中。
    GestIC手勢可用來增強標準Windows 8用戶界面。因此，設備制造商能夠向用戶提供具有“手勢捷徑”的優(yōu)化系統(tǒng)，以減少頻繁執(zhí)行的任務所需的輸入命令次數(shù)，從而顯著提高用戶效率和滿意度。
    簡言之，GestIC Overkey3D使您可以在無觸摸屏的系統(tǒng)中體驗到面向觸摸應用的Windows 8 UI的好處。
5 GestIC——3D傳感
    光電系統(tǒng)在近距離情況下會遭遇與角度有關的覆蓋率問題，要實現(xiàn)一組簡單的3D功能，通常要消耗超過500 mW功率，并且響應速度僅為50幀/s。而GestIC解決方案相比之下僅需要其不到十分之一的功耗，且更新速率顯著提高?？傊妶鰝鞲凶鳛橐环N技術原理有助于實現(xiàn)與環(huán)境無關的新一代近距離3D人機交互，能夠支持實時更新，并且功耗能滿足當今移動設備的需求；電場傳感還可以支持肉眼不可見的集成解決方案。
    由于GestIC具有片上處理能力及片內(nèi)手勢庫（Colibri Suite），這種靈活的架構能助設計周期極其緊迫的設計人員一臂之力?，F(xiàn)成的解決方案可加快產(chǎn)品上市，由于其靈活的存儲架構能支持器件現(xiàn)場升級，從而節(jié)省了投資。