多年后，人类通过轻触指腹来控制移动设备，现在使用手写笔的时尚又回来了。 越来越多的笔记本电脑和平板电脑支持相应的技术。 他们甚至为这种趋势发明了一个新名称——笔式计算。
当我被要求用手指在 iPad 屏幕上画签名时，在 Privatbank 开了一个卡账户后，我立即成为笔式计算的热心支持者。 十分钟练习的结果与我的真实签名几乎没有相似之处，操作员对此很满意，但完美主义者，即我，却不满意。 那一刻，我决定我的下一台电脑应该有手写笔。 看来我不是唯一这么认为的人 - 越来越多的新计算机型号正在获得数字笔支持。
由于制造商通常喜欢在笔记本电脑或平板电脑之外提供收费的手写笔（毕竟，为什么不多赚点钱呢？），你不禁想知道哪种笔适合你的电脑，它与什么兼容, 以及您是否可以购买昂贵的替换品或更实惠的品牌手写笔类似物。 毕竟，如果你仔细观察，会有很多选择。
因此，让我们开始进入手写笔和触摸屏技术世界的小旅程，因为它们是相互关联的。
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电阻技术
90 年代末和 2000 年代初，大多数早期的触摸屏移动设备都使用了这项技术。 电阻敏感面板是两个透明层的夹层结构，每个透明层都包含一个导体网格，由一层绝缘体隔开，绝缘体也是透明的。 为了使传感器工作，应按压其表面，使外部导电层接触内部导电层，然后在压力点发生电接触，电流开始流动。 面板控制器确定它流过哪些网格元素，从而确定用户触摸屏幕的位置。
由于电阻式传感器操作的主要因素是将其按在正确的位置，因此使用尖锐的物体很方便 - 不是像现在这样的手指，而是钉子、铅笔、火柴，或者更确切地说，一支手写笔。 从技术上讲，这种手写笔是一根普通的牙签，一分钱一分钱，可以是任何小的。 因此，手写笔总是包含在设备中，并且大多隐藏在外壳中。
这项技术被用于所有袖珍电脑和第一款采用 Windows Mobile 操作系统的智能手机 - 惠普、康柏、戴尔、 Samsung、HTC、“传播者”爱立信（后来 Sony 爱立信）、Symbian 操作系统上的诺基亚智能手机 - 例如流行的诺基亚 5800。
电阻式触摸屏易于识别 - 触感柔软。 重要说明：这不适用于设备中的柔性屏幕 Samsung. Motorola, Huawei 志 Lenovo，虽然它们也是软的，但是那里的传感器仍然是电容式的。 电阻式屏幕手写笔可以与任何其他电阻式屏幕配合使用，但仅此而已。
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红外技术
在电阻式传感器的鼎盛时期，有一家名为 Neonode 的公司涉足触摸屏技术，其工作方式完全不同。 显示屏的一侧是一排微型红外 LED，另一侧是相同小型光电探测器的矩阵，依此类推，沿着屏幕的长边和短边排列。 如果有东西触摸屏幕，不可见的纵向和横向射线会在该位置被中断，相应的光电探测器会记录下来，从而确定接触位置的坐标。
最后，Neonode 没有任何效果，但该技术偶尔会出现在其他一些设备中，包括“专业”电子书 PocketBook 912 Pro。
这种传感器的主要优点是不需要按下它，只需触摸它就足够了 - 这就是我们使用现代智能手机屏幕的方式。 缺点是屏幕边缘的强制门槛，激光和光电探测器隐藏在门槛下。 红外屏的手写笔和电阻屏的手写笔是一样的，实际上它只需要阻挡激光的光，所以你可以使用“电阻式”的，但不要太细。 如果您碰巧接触到这种异国情调，那就是这种情况。
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带有无源手写笔的电容技术
第一个输出 Apple iPhone 彻底改变了手机世界，包括改变了触摸屏的使用方式。 如果你不得不用力按压电阻式传感器，最好用坚硬而锋利的东西（这就是为什么它在六个月到一年内几乎被撕裂成孔的原因），那么只需轻轻触摸 iPhone 屏幕就足够了你的手指垫。 这一切都要归功于另一种——电容式——触摸屏技术。
电容式传感器是透明电极矩阵，向其施加小电压。 如果将具有相对较大电容的物体带到它们面前，则小电流开始在高度处流动，该高度由控制器记录，控制器根据相应电极的坐标确定接触点。 这样的对象可以是人体，因此如果您将手指放在它上面，屏幕就会激活。 这项技术不需要直接按压，因此，首先，整个屏幕可以覆盖上坚硬的玻璃，以防止划伤，其次，您可以通过非常轻的触摸来控制设备，这是人们真正喜欢的。
电容式传感器不响应非导电物体（木头、织物等）或导电物体（金属针、金属棒）的接触。 但是，您可以选择使屏幕以与您的手指相同的方式工作的东西。 其中最常见的是导电橡胶气泡，它不难附着在一根棍子上，从而获得“电容式手写笔”，现在只需几美元就可以随处找到。
还有刷子（一束导电纤维）或类似于微型橡胶吸盘的装置形式的选项。
无源（所谓的因为它不需要自己的电源）电容式手写笔的优点是它非常便宜并且绝对通用 - 任何便宜的配件都适用于任何智能手机、平板电脑或笔记本电脑，带有电容敏感屏幕（而且这个考虑所有现代设备）。 有两个明显的缺点。 首先，电容式传感器的一个重要参数是接触点的面积——过去可达 10 平方毫米，现在，由于高分辨率技术的普及，它要小得多，但仍然太大进入一个小点或一条细线。 被动电容式手写笔的笔尖又厚又软，按下时会发出有趣的尖叫声（因为里面是空的）——正是通过它们，您才能识别出这项技术。 其次，橡胶在屏幕表面滑动不好，用这样的手写笔戳起来很方便，但写字画画就不太舒服了。
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感应技术
当移动设备制造商正在试验电阻式、红外线和第一批电容式屏幕时，在平行世界中存在并发展了很长时间的技术为艺术家、设计师和工程师提供了一支真正的数字笔，可以方便地绘图、绘画和书写，几乎就像一支真正的铅笔。 这是一种感应技术，也称为电磁共振技术（EMR - Electro-Magnetic Resonance）。
感应触摸面板是一个导电元件矩阵，微弱的交流电通过该矩阵，从而在面板上方产生电磁场。 一个微型线圈隐藏在触控笔中，靠近笔尖，当它进入屏幕的电磁场时会在其中产生电流。 该电流为触控笔内部的电子元件供电 - 微型发射器，触摸面板的辐射确定笔的坐标，以及连接到触控笔尖端的压电传感器，确定压力。 因此，这项技术可以制造出一支笔，一方面非常准确、灵敏并具有确定压力的功能，另一方面不需要充电，易于使用制造而且价格便宜。
EMR 技术的独特之处在于，触摸面板除了自身的手写笔外，不会对任何事物做出反应。 此外，敏感表面的组件是不透明的，它们不能放置在屏幕顶部。 因此，尽管在 Windows Mobile 起飞以及随后的 iPhone、绘图板或数字化仪为艺术家所熟知并流行多年时，这种解决方案并未在移动设备中使用。
当图形输入板的市场领导者 Wacom 发明了一种方法，将用于在手指的帮助下控制设备的电容式触摸面板、用于使用手写笔工作的感应面板和实际显示屏相结合时，情况发生了变化。 实际上，它组装了一个三层“三明治”，上面是带保护玻璃的电容屏，下面是屏幕，屏幕下面是感应板。
她立即将此解决方案应用到她的专业显示平板电脑中，您可以在平板电脑上直接在可见图像上绘图，并开始将其提供给平板电脑、智能手机和笔记本电脑的制造商。
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Samsung S-钢笔
碰巧第一家开始使用 Wacom 解决方案的移动设备制造商成为 Samsung. 也许成功的原因是当时只有屏幕 Samsung AMOLED 足够薄，整个“三明治”的厚度都合理，不会让智能手机变成一块砖头。 不管怎样，第一个 Samsung Galaxy Note 于 2011 年首次亮相，结果证明该解决方案非常成功，以至于一系列智能手机、平板电脑和笔记本电脑问世 Samsung 在S-Pen的支持下不断发展壮大至今。 “化学”之间 Samsung 事实证明，Wacom 非常强大，以至于这家韩国公司在 2013 年收购了 Wacom 5% 的股份，直到今天，S-Pen 技术仍比其他技术更受青睐。
由于感应技术的优势，S-Pen 笔小到足以放入 Galaxy Note 智能手机外壳的插槽中。 至于 Galaxy Tab S 平板电脑的手写笔，其形状和大小更多地取决于人体工程学，制造商希望手写笔更像普通的钢笔。
从 Galaxy Note 9 开始， Samsung 添加了不仅可以用手写笔在屏幕上书写，还可以在空中挥动它，或者在它的帮助下启动某些功能或程序的功能。 为此，我必须在笔中装入一些额外的电子设备，包括一个 3 轴加速度计和一个蓝牙适配器、一个为其供电的电池，以及一个用于为电池无线充电的线圈。 对于平板电脑，稍后添加了相同的手写笔功能，从 Galaxy Tab S6 型号开始。 然而，基本功能通常通过感应技术工作。
在基础功能方面，所有S-Pen都兼容所有设备 Samsung, 支持笔输入。 为确保这一点，请尝试在商店中使用 Galaxy Note 6 Ultra 上的 Galaxy Tab S20 Lite 手写笔绘图，反之亦然。 然而，不幸的是，没有必要谈论完全兼容性 - 首先，智能手机外壳上的插座不同，其次 - 具有高级功能的新手写笔需要充电，因此它们只是“他们”设备型号的朋友。 钢笔大多不贵，尤其是第一代——带有手写笔 Apple 志 Microsoft 不要比较
如果您愿意，您可以尝试使用第三方 EMR 手写笔——它们由 Wacom 自己及其合作伙伴生产——以铅笔、经典墨水笔或其他形式出现。 您也可以尝试使用另一台具有相同 EMR 屏幕的计算机上的手写笔——例如，用户写道 HP Active EMR Pen 手写笔在 Galaxy Tab S6 上可以完美地绘画。 然而，这只是关于基本的绘图功能，甚至这个结果也大多不能保证。
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EMR技术的其他应用
Wacom的电容感应“三明治”不仅独占 Samsung. 其他制造商也不时采用这种解决方案。
该公司首次使用 Surface 平板电脑进行测试 Microsoft Wacom 的电容感应面板正是做到了这一点。 Surface Pro 和 Surface Pro 2 正是包含这样的传感器，只是从 Surface Pro 3 开始，该技术变得不同。这就是为什么前两代平板电脑与较新平板电脑的配件不兼容的原因。
Wacom 技术的其他应用非常少见，主要用于艺术家和设计师的专业设备。 作为例子，你可以引用 Acer ConceptD 7 Ezel，HP Zbook x2 画布。 然而，这个决定在其他情况下也会被忽视，特别是如果制造商想要胜过钢笔的高质量工作，甚至对他自己造成损害。 在美国，有来自戴尔和惠普的廉价“教育”Chromebook，它们内置了 EMR 面板——这是因为孩子们可以在这些设备上学习写字和画画。 甚至还有像 Dell Inspiron Chromebook 7486 二合一这样奇特的东西——一款带有 EMR 手写笔的商务 Chromebook。
然而，磁共振技术，即使在执行 Samsung，正逐渐退回到顶级和专业领域。 究其原因，是两块触控面板的屏幕“三明治”成本太高。 因此，我们将进一步讨论的竞争对手，虽然早些时候在质量方面远不如 EMR，但现在已经成长并自信地主张自己的权利。
带有主动手写笔的电容技术
一块橡胶并不是欺骗电容式触摸屏的唯一方法。 如果你推她的不是具有所需电容量的身体，而是现成的电荷，那就更好了。 在这种情况下，微电流也开始在面板和电荷载体之间流动，并触发传感器。 但电荷载体可以任意小，这意味着手写笔的笔尖可以很锋利，可以让你用它准确地击中正确的地方。 为塑料笔尖充电，手写笔需要自己的电源，因此被称为“有源”。
与感应技术相比，用于有源手写笔的屏幕很便宜，实际上它是用于手指控制的相同电容面板，只是电极密度更高，并且微电路控制器稍微复杂一些。 但是手写笔，从一开始就塞满了电子设备，比感应手写笔贵。 因此，如果感应手写笔主要包含在预期的设备中，制造商会尝试单独销售用于电容屏的有源手写笔。
第一批有源电容笔在性能方面远远落后于感应笔。 EMR-stylus 将有关其坐标和压力的所有信息直接发送到面板控制器，后者会尽可能快速准确地处理这些信息。 有源电容式手写笔的工作方式不同。 触摸屏只能确定触摸位置的坐标（如用手指），所有其他信息，包括压力，触控笔通过单独的无线电接口（主要是蓝牙）发送到中央处理器设备，它决定要做什么以及在屏幕上绘制什么。 整个过程需要时间，因此有源电容式手写笔的主要问题是“沉闷”、“沉闷”，即用户所做的事情与屏幕上发生的事情之间存在明显的延迟。 该解决方案的第一个版本根本不允许快速手写或使用快速短笔划绘图——它们只是跳过几行。 然而，这类手写笔的开发者的主要力量致力于加快他们的工作，现代模型已经普遍能够与感应技术竞争。
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N-Trig、Windows Ink、MPP
以色列初创公司 N-Trig 是第一家将主动电容式手写笔和高分辨率电容式触摸屏组合在一起的可行套件的制造商，两者可以很好地协同工作。可以说他非常幸运 - 他在平板电脑和笔记本电脑制造商中寻找合作伙伴很快就与 Microsoft。从 Surface Pro 3 开始，该品牌的所有品牌设备都支持 N-Trig 技术，该初创公司本身于 2015 年被一家美国公司收购。 N-Trig的名字和团队逐渐深入人心 Microsoft 现在几乎不为人所知，但它们的发展仍然存在并蓬勃发展。
目前有三代 N-Trig 技术。 第一个出现在 Surface Pro 3 中，第二个出现在 Surface Pro 4 中，第一版的 Book 设备，以及第一代和第二代的 Laptop。 第三个是迄今为止最新的，已在 Surface Pro 4、5、6、7 和 X、Surface Go 和 Go 2、Surface Laptop 3、Surface Book 3 和所有 Surface Studio 台式机中实施。
所有主动式电容笔 Microsoft 触控笔适用于各代的所有设备，唯一的区别是触控笔和设备的特定组合中可用的压力级别数、触发延迟、最小压力和笔倾斜识别。 从这里 你可以看到完整的兼容性表，并且 这里 - 了解各代触控笔的货号是如何标注的，以免买错。
N-Trig 技术是整个平台的基础 Microsoft 支持主要输入。 Windows 中出现了完整的 Windows Ink 软件模块，其中包括笔记、图像注释以及图形笔记小组工作（类似于虚拟办公室活动挂图）的应用程序。该模块可以自行安装，如果笔记本电脑配备触摸屏，也可以由笔记本电脑制造商安装。最后，用于通过蓝牙在手写笔和计算机之间交换数据的协议已被赋予规范的地位，名称为 Microsoft 笔协议（MPP）。上述所有的 Microsoft 不仅自己使用，还愿意授权给合作伙伴。因此，所有领先的笔记本电脑制造商都 Acer, ASUS、戴尔、惠普、 Lenovo – 有些型号支持 MPP。
如果您有 Windows 平板电脑或二合一笔记本电脑，选择手写笔并不难。 向制造商确认您的设备与 MPP 兼容，必要时安装 Windows Ink，并购买也支持 MPP 的手写笔。 大多数情况下，它会在其描述中指出。 特别是，无处不在的 Wacom 有两个 MPP 兼容的 Bamboo Ink 手写笔型号。 Elan 和其他一些小制造商有更便宜的型号。 来自竞争性笔记本电脑制造商的配件也可以使用——戴尔或惠普 MPP 手写笔可以在 Surface Pro 平板电脑或变压器上使用 ASUS 支持此技术的 ZenBook Flip。 当然，问题是所选对将如何工作，因为 MPP 实施的细节和手写笔本身因制造商而略有不同。 在这里你将不得不独立研究论坛和实验。
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华康AES
作为笔输入设备的市场领导者，Wacom 也是深入研究每一个缝隙的领导者。该公司发布了自己版本的电容式平台（触摸板、手写笔、数据传输协议、驱动程序），其工作原理与 N-Trig 解决方案大致相同，但不与其共享知识产权。这都是为了向制造商出售技术，而不是与他人分享 Microsoft。 Wacom AES（主动静电）解决方案有两代，AES 2.0 与 AES 1.0 的主要区别在于支持笔倾斜识别。
Wacom AES 最系统的用户可能是谷歌，它在所有品牌的 Chromebook（Pixelbook、Pixelbook Go、Pixel Slate）和 Google Pen 手写笔中都使用了这项技术。 然而，几乎所有笔记本电脑制造商，从 Acer 对 Lenovo 也积极利用这项技术。 对于他们来说，AES 的优势在于它不依赖于 Windows 平台，并且可以与替代操作系统一起使用，主要是在 Chromebook 中。
与 MPP 一样，为 Wacom AES 设备选择手写笔的第一步是确保您的设备具有 Wacom AES。 您将必须研究用户手册，查找兼容性表 - 例如， 宅男 由戴尔发布。 特别是从中可以清楚地看出，XPS 和 Latitude 系列主要使用 AES，而 Inspiron - MPP，尽管也有例外。 Wacom的网站也能派上用场 兼容性部分.
Apple 铅笔
В Apple 还确定了用于电容屏的有源手写笔技术，但有关谁专门开发该解决方案的信息 Apple，你不会找到它。 然而，这是相当合理的 Apple 她自己做的。
苹果手写笔有两代。 Apple Pencil 1 于 2015 年开发，通过 Lightning 接口充电，兼容大多数品牌智能手机和平板电脑。 Apple Pencil 2 可以无线充电，并于 2018 年作为 iPad Pro 11 英寸和 12.9 英寸平板电脑的配件出现，实际上，它可以通过将其磁化到外壳上来充电。
令人惊讶的是，有第三方手写笔可以与 Apple，它们由 Adonit、Logitech 和 Wacom 生产，谁会想到，Wacom 有几个这样的模型。
通用手写笔计划 (USI)
2015年主动式手写笔市场发展情况 Microsoft 购买了 N-Trig，并且 Samsung 与 Wacom 密切合作，有点让人想起学校的迪斯科舞厅，最好的男孩把最好的女孩分开，其余的人则在思考“我是谁？”这个存在主义问题。 或“我是谁？”。 由于除了领导者之外，还有许多较小的控制器芯片、触控面板、手写笔、平板电脑、笔记本电脑和软件制造商，因此出现了下一步该做什么以及如何找到彼此的问题。 为此，其中最活跃的成员组成了 Universal Stylus Initiative 联盟。 对于这种情况，该联盟的想法很简单，也很熟悉——创建公开可用的规范和数据传输标准，在该框架内所有设备都将相互兼容。
这些年来，USI 的活动并不十分引人注目，有关该联盟的信息仅在 2020 年的 Chrome 操作系统笔记本电脑的背景下才被听到。 Chromebook 越来越受欢迎的同时，人们对带有触摸屏和笔输入的设备的兴趣也在增加。 显然，chromebook 的感应技术是一种奢侈，MPP 不可用，因为它与 Windows 紧密相关，而 Wacom AES 专注于昂贵的高质量组件并背负着许可证扣减，也不太适合预算。 我们需要更便宜的东西。
该联盟的成员包括所有四大 Chromebook 制造商：戴尔、惠普、 Lenovo 那 Samsung, 所有这些都发布了支持 USI 的新模型。 可能是这方面最引人注目的例子 Samsung – 如果第一款支持感应 S-Pen 的 Galaxy Chromebook 售价为 999 美元，那么最近发布的支持 USI 的 Galaxy Chromebook 2 则大幅“缩水”至 547 美元。 与此同时，附带的手写笔神秘地消失了。 HP Chromebook x360 13c 和 14c 以及 HP Elite c1030 Chromebook 的外观、成本和配置类似。 Lenovo 通常在其最畅销的 Chromebook Duet 平板电脑上“追溯”演示了 USI 手写笔的操作。
如果 USI 一切顺利，那么在不久的将来，许多带有触摸屏的中低预算计算机将获得对这种类型手写笔的支持，并且用户将能够添加便宜的品牌或更有可能是第三方 -党甚至无名笔给他们。 数百名一日游的中国育种者将在他们的传统比赛中相遇，他们将使触笔便宜一分钱。 平均而言，它会在特定计算机和手写笔中的实施情况下正常工作 - 几乎不比 MPP 或 Wacom AES 好。 但它很便宜。 而且很容易找到——“USI”通常用大写字母写在手写笔上最显眼的地方。
选择什么以及如何避免混淆？
我们立即将用于电阻式和红外线面板的手写笔搁置一旁——现在几乎没有设备采用这些技术。 至于无源电容式手写笔，笔杆上的所有那些橡胶气泡，毫无疑问 - 只要随便拿一个，它就会起作用。 你可以用棍子而不是手指戳，仅此而已。 在笔计算领域，只有支持有源手写笔的电感和电容技术才会引起人们的兴趣和质疑。
关于两者的选择，现在专家和用户的意见分歧很大。 有人认为，除了感应，没有手写笔。 也有人反对，说现在的主动式电容笔在易用性上完全可以争冠。
今天，我相信感应技术比有源电容技术更有优势。 大致上，每个人都可以自己看看 - 只需去商店并在其中任何一个上画一会儿 Samsung Galaxy Tab S 和，比如说，在 Huawei MediaPad M5 lite，甚至 Apple iPad 专业版。 手写快速，用快速的笔画勾勒出某种流程图，或者任何你通常画的东西。 注意是否会遗漏笔画或线条碎片。 这个简单的测试会告诉你一切。
但是，我们并不单独购买主要的输入技术，只是作为设备的一部分购买。 要在我们地区购买感应笔，您必须在以下两者之间做出选择 Samsung 上 Android і Samsung 上 Android。否则，你将不得不从美国带来硫磺 Samsung Galaxy Book Flex，或者费心购买更稀有且最昂贵的异国情调。 因此，这种选择主要适用于准备将工作计算机更换为 Samsung Galaxy 选项卡 S 系列，或使用平板电脑 Samsung 作为第二台电脑。
如果您只认得一台工作电脑，而且它必须是 Windows，那么您的选择是在与 MPP 或 Wacom AES 兼容的有源电容式手写笔之间进行选择。 确保您的笔记本电脑或变压器支持笔输入，尝试找出哪一个，然后根据这些知识选择兼容的手写笔。 请记住，不同的设备组合可能具有不同的性能，比制造商推荐的性能更差或更好。
最后，对于那些倾向于 Chrome OS 的用户，Wacom AES 或 USI 可能是可用的。 后者是最容易识别的——它现在被广泛讨论，甚至在设备和手写笔上都涂有联盟标志。 专家们目前正在对该解决方案的工作质量发表意见，但是，毫无疑问，它会比其他解决方案便宜。
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我真的很喜欢这篇文章！ 谢谢你！
唯一的问题是，还有问题……如何表述……
与 Inductive 实现相比，USI 的延迟有多糟糕。 很明显，它更糟（？），但差多少？
在最新的 S-Pen 中，他们说 6 或 9 毫秒。 如果 USI 至少有 20 个，但设备便宜两倍，那么结果是显而易见的。 好吧，我还是不想每 2 小时给铅笔充电一次。 但如果 USI 有 100 毫秒的延迟，那么就是这样。 我去了谷歌。
罗曼，感谢您提供的一篇内容丰富的文章，它揭示了神秘的手写笔世界））