（注意：文後附一數學問題有獎征答）

[作揖][作揖][作揖]

題注：标題中“能算我國在人機界面中最好的發明嗎？”是在第二次修訂中加入的。

鍵條似應為鍵盤-鼠标之後比較重要的發明，預計在手機，電視-電腦一體化與虛拟現實等方面具有重要應用。

以“科大訊飛”為代表的語音識别在國際上具有重要學術地位，而且在商業化取得了重要成就。然而，這是一個偏重軟件的開發工作，并不構成普通意義上的發明。漢王科技的劉迎建先生曾經在手寫輸入闆方面具有重要的開發工作，但在原創性方面似乎不及鍵條。

​​[作揖][作揖][作揖]

看到“所見所得，都很科學”這個欄目，我就立即想出了我們的應征文章标題“所見即所得，鍵條很科學”。征文欄目标題八個字，我們的征文标題十個字用了其中的七個，然而，所表達的意思卻并不重複與含糊。

看到征文欄目中的前四個字“所見所得”，我幾乎立即聯想到“所見即所得”五個字。“所見即所得”，是計算機人機交互界面技術中的一句常見的術語，英文寫為“What`s you see, what`s you get”。翻譯成中文，則為“你所得到的，正是你所見到的”，簡化後則成為“所見即所得”五個字。

記得我的“所見即所得”概念！形成于上世紀90年代中期。當年，文字處理是電腦設備的重要任務（今天也是）。90年代初期以前，計算機操作系統還是DOS的命令行操作系統，當時也有幾種文檔處理軟件。文字輸入雖比現在要麻煩一些，但其實與現在相差并不是很大。打印輸出則比較麻煩，需要對文字做逐段、逐行甚至逐字的設置，且這設置用符号就插在文檔中間，且與文檔的字體相同。隻有打印輸出完成，才能看到文章的實際樣子：哪兒加粗了，哪兒下劃線了，哪兒顔色不同。如果不合要求，重新設置，再打印……

終于在圖形界面操作系統的WINDOWS95之後，微軟公司推出了新的Word文檔處理系統，文檔所有的設置都在屏幕中直接顯示出來，“你打印後所得到的，正是你在屏幕所見到的”，“所見即所得”真的很好，無需記着衆多的字體設置符号，通常文稿打印在屏幕上直觀敲定，一次打印即可完成任務。`其實，“所見即所得”，在人機交互界面，具有特殊且較廣泛的含義。通常，人們将是否“所見即所得”，來區分“人機界面”是否友好。

标題中的“鍵條”，是一種具有鍵盤功能，而且有潛力取代鍵盤的字符輸入設備。

與有點超新潮的“鍵條”相比較，“鍵盤”則是一種非常經典且現在仍在使用的人機界面設備：用于電腦設備的字符輸入。

鍵盤鼠标，伏案工作

原則上講，就“所見即所得”特性而言，鍵盤基本上算是人機界面友好設備，你看着鍵盤是的“Q”鍵敲下去，在文檔中獲得自然是“q”。當然，在計算機操作中，人眼的視力具有較多的任務，很基本的一條，是核對輸入結果，尤其是，對于像漢語拼音輸入那樣，一個“q”敲下去，彈出框顯示了至少5-8條信息：

剛剛敲下q，即彈出可選漢字

這樣一來，人們必須得看屏幕，以做出進一步的選擇。鍵盤怎麼辦呢？解決方案有兩種：

一是兩邊來回看，一會看鍵盤，以便選擇敲擊正确的字母，敲完鍵盤随即将目光轉移到屏幕，作出正确的選擇。目光來回轉移，不但是比較累人的操作，而且對于屏幕的遠近以及大小提出了限制：眼睛的屏幕距離應當與眼睛到鍵盤的距離差不多，鍵盤必須在一臂範圍之内，而屏幕也差不多限定在如此距離，遠了近了，不停調整焦距，眼睛很累，吃不消。屏幕到人的距離定了，屏幕大小也就限定了，因為比較近的距離使人們看不到大屏幕的兩邊。

另一種方法是，用戶記住鍵盤上各個鍵的位置，不看鍵盤進行敲擊輸入，這就是通常所說的“盲打”。實現“盲打”操作，一般需要記憶與訓練。從這個角度來看，鍵盤的“所見即所得”存疑，不再是傳統意義上的人機界面友好的輸入設備了。

此外，鍵盤面積比較大，不能适用于手機，智能手表等小型電子設備。至于頭盔中的虛拟現實，更是隔絕了視線，不再可見，這就談不上“所見即所得”了。

面臨這些問題，尋找鍵盤替代品的工作一直在做。

IBM（國際商用機器公司）2003年提出了一項題為《使用手持輸入設備的鍵盤輸入的方法與裝置》，其中提到了一種單手可以實現144字符輸入的設備：

2003年，IBM公司提出一種用腕帶固定在上的設備，給5個手指都分配了任務

按照IBM公司的設計，拇指管9個鍵，拇指以外的每個手指管4個鍵，4個手指則管16個鍵。拇指的鍵值與其餘手指的16個鍵值進行組合，則總計可以形成9✖16=144個組合鍵值。

2018年，美國人戴維 希克（Dovid Schick）先生提出了一種單手可穿戴的虛拟鍵盤。

這種進行手勢識别的虛拟鍵盤，設備不大，但似仍需較大操作空間

取代QWERTY的努力還有很多，不過，均沒有流行起來。現在流行起來的是智能手機所配備的觸摸鍵盤。

在手機上，花出小半個屏來做觸摸屏

盡管屏幕上花出了幾乎半個屏來做觸摸鍵盤，這有有優勢，就“所見即所得”而言，那是毫無疑義的。然而，實際使用效果并不理想，問題有三：

第一，觸摸鍵盤的鍵比較小，手指相對比較粗，容易點錯；

第二點，通常需要兩隻手操作：一隻手握持手機，另一隻手點小鍵盤。即便如此，如果在較颠簸（如公交車上）的環境下，兩隻手輸入字符也比較困難；

第三，小鍵盤上的字符的量不足，基本26字母有了，阿拉伯數字不在，需要切換，才能找到數字與一些常用的标點符号（這個問題其實與第一點本質上是同源的一個問題）。

其實，在過去的數年中，中國有人已經提出了一種比較理想的新型輸入設備，這就是本文标題中所提到的“鍵條”！

鍵條，亦可稱為“接觸檢索-按壓确認複合按鈕鍵盤”，是一種由健窕（jiantiao）科技（江蘇常州）首創的全新的人機界面設備。

鍵條的重要特點在于，無需要數以百計的鍵并構成“盤”（鍵盤），僅使用三個複合功能鍵組成一個“條”，設置于設備的側面。拇指與食指握持設備，中指、無名指與小指操作三個複合功能鍵，單手即可完成該字符輸入設備的握持與操作，不但可以實現标準鍵盤的全部功能，而且還可以擴展鍵盤功能，并順帶完成鼠标的操作。

鍵條由拇指與食指握持，其餘各手指各操作一複合鍵，觸摸鍵值組合決定當前鍵值并預顯示，按壓完成輸入

鍵條中的每個複合鍵包括兩個觸摸鍵與一個按壓鍵。

複合功能鍵示意圖：高位感應鍵稍複雜，具有頂部的平直部分與腰部的弧形部分

一個手指與對應的一個複合鍵中的兩個感應鍵具有四種感應（組合）狀态：均不接觸（0）；僅接觸高位感應鍵（A）；兩個感應鍵都接觸（AB）；僅接觸低位鍵（B）。

一個手指與一個複合鍵中的兩個感應鍵的四種接觸組合狀态

一個手指與相應的一個複合鍵中的兩個感應鍵不同接觸狀态可産生四種鍵值（0，A，AB，B）。在一個鍵條中，三個手指（中指，無名指與小指）與三個複合鍵中六個感應鍵聯合操作，總計可産生4*4*4=64種不同接觸狀态組合，每個組合狀态包含有三個按壓鍵值。去除掉不接觸、因而不可操作的鍵值外，三個手指有效鍵值為3×4×4×3=144個。這已經超過鍵盤上的基本鍵值數。值得說明的是，如果略作擴展，鍵條的搜索與預顯示可超過600鍵值。

使用鍵條做字符輸入操作包括兩個步驟：1，通過三個手指與鍵條中6個觸摸鍵不同的接觸狀态組合定義三個複合鍵的當前值，同時在屏幕上預顯示；2，如果預顯示點亮的當前值符合輸入要求，則按動符合要求的複合鍵，完成一次字符的或操作複的輸入。

其實，如果類似于IBM方案，用腕帶固定設備在手腕上，五個手指都參加輸入，則有3×4×4×4×4×5=3840個基本鍵值。這太多了。

此外，鍵條可以附帶設置一個全功能的觸摸闆（現在的産品均包括）。值得說明的是，觸摸闆具有多種配置方式：圖3與視頻中是觸摸闆雙手操作模式，特點是操作比較方便。觸摸闆具有單手操作模式，鍵條設置相同，但觸摸闆設在設備的背面，如圖6所示。

觸摸闆單手操作模式的鍵條：觸摸闆是活動的

此外，鍵條與普通的鼠标結合，還有一種扶台模式模式：上部為能夠完成鍵盤操作的鍵條，下部就是一個普通的鼠标。

鍵條技術已經開發了數年，目前取得了許多重要進展。正在努力推廣應用。

鍵條輸入，輕松操作：人站立着，屏幕高架着，預顯示在屏幕上，設備嘛，放在身後…

由于具有預顯示，鍵條人機界面友好，易學易用，推廣方便。鍵條技術不但可以将計算機操作從伏案工作狀态中解放出來，而且可以使電視-電腦一體化成為新的流行，在手機中也有重要的推廣應用場景。此外，在“腦機接口”技術成熟以前，鍵條是連接虛拟現實、“元宇宙”的優勢基本人機界面技術。

最後，提一個數字計算問題：為什麼說三個手指參與的鍵條設備具有3×4×4×3=144鍵值？五個手指參與即有3×4×4×4×4×5=3840個鍵值？那麼，如果四個手指參與鍵條輸入，具有多少個獨立的鍵值？如果4個手指參與，具有多少個鍵值？将給正确回答問題的前5位朋友送上具有創意的紀念品一份。

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