Устройства ввода графической информации, звука, текстовой информации.

 

Компьютеру, как и человеку, необходимы свои «глаза и уши», с помощью которых он мог бы воспринимать информацию извне. В настоящее время имеются разнообразные устройства, выполняющие эти функции в составе компьютера. Они называются устройствами ввода, так как обеспечивают ввод в компьютер данных в различных формах: чисел, текстов, изображений, звуков. Устройства ввода преобразуют эту информацию из формы, понятной человеку, в цифровую форму, воспринимаемую компьютером.

Устройства ввода — периферийное оборудование для занесения (ввода) данных или сигналов в компьютер либо другое электронное устройство во время его работы. Устройства ввода и вывода составляют аппаратный интерфейс между компьютером и сканером или 6DOF-контроллером.

Также многие компьютерные указывающие устройства ввода классифицируются по способу управления курсором:

· прямой ввод, когда управление осуществляется непосредственно в месте видимости курсора. Например, сенсорные панели и экраны;

· непрямые указывающие устройства, к примеру, трекболы или мыши.

 

Разновидности устройств ввода

Основным, и обычно необходимым, устройством ввода текстовых символов и последовательностей (команд) в компьютер остаётся клавиатура.

 

1. Устройства ввода графической информации

1.1. Сканер

Сканером называется устройство, позволяющее вводить в компьютер в графическом виде текст, рисунки, слайды, фотографии и др.

Виды сканеров

Сканеры бывают ручные, портативно-страничные, планшетно-офисные, сетевые (скоростные), широкоформатные; они могут быть чёрно-белые (до 64 оттенков серого) и цветные (256 - 16 млн. цветов).
Ручные сканеры внешне напоминают «мышь» большого размера, которую пользователь двигает по сканируемому изображению. Однако ручное перемещение устройства по бумаге, небольшой размер охватываемой области сканирования не обеспечивают достаточной скорости и требуют тщательной состыковки отдельных участков изображения.
К настольным сканерам относятся планшетные, роликовые (портативно-страничные), барабанные и проекционные сканеры.
Основной отличительный признак планшетного сканера — сканирующая головка перемещается относительно неподвижной бумаги. Они просты и удобны в эксплуатации, позволяют сканировать изображения как с отдельных листов, так и с книг, журналов.
У портативно-страничных сканеров бумага перемещается относительно сканирующей головки. Они довольно компактны, но отсканировать с их помощью рисунок из книги вряд ли получится. Этот тип сканеров используется для ввода страниц документов форматом от визитной карточки до А4, система автоматической подачи бумаги обеспечивает равномерное сканирование по всей ширине листа.

Основные пользовательские характеристики:

• разрешающая способность (оптическое разрешение), то есть количество распознаваемых точек (пикселей) на дюйм (измеряется в ppi — pixels per inch);
• скорость сканирования — показатель быстродействия, который равен времени, затрачиваемому на обработку одной строки изображения;
• размеры сканируемого листа (область сканирования);
• разрядность битового представления — определяет максимальное число цветов или оттенков серого, которые может воспринимать сканер.

a. Видео- и Веб-камера

Веб-камера — малоразмерная цифровая видео или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать видеоизображения, предназначенные для дальнейшей передачи по компьютерной сети.

 

 

Цифровые камеры позволяют получать видеоизображение и фотоснимки непосредственно в цифровом (компьютерном) формате. Позволяют вводить в компьютер графическую информацию.

b. Цифровой фотоаппарат

Цифровые камеры позволяют получать видеоизображение и фотоснимки непосредственно в цифровом (компьютерном) формате. Бесплёночные (цифровые) камеры тоже являются устройствами ввода графической информации.

Цифровые видеокамеры могут быть подключены к компьютеру, что позволяет сохранять видеозаписи в компьютерном формате.

 

Цифровые фотоаппараты позволяют получать высококачественные фотографии с разрешением до 2272x1704 точек (всего до 3,9 млн пикселей). Для хранения фотографий используются модули flash-памяти или жесткие диски очень маленького размера. Запись изображений на жесткий диск компьютера может осуществляться путем подключения камеры к компьютеру.

По внешне­му виду он не слишком отличается от обычного, да и выпускаются «цифровики» теми же фирмами, что и обычные фотокамеры. Раз­ница — внутри: вместо пленки «цифровик» использует специаль­ный элемент памяти, который сохраняет переданную с объектива картинку в виде несжатого (TIFF) или сжатого с некоторой поте­рей качества файла (JPEG-компрессия). Позднее получившийся файл передается в компьютер, а затем его можно обработать в любом графическом редакторе и, если нужно, от­печатать, как обычную фотографию, на специальном принтере, либо на обычном струйном принтере, снаб­женном фотокартриджем.

Это автоматические устройства, не требующие ручной настройки. Загрузка изображений в ПК не вызывает затруднений и требует только подключения соединительного кабеля к камере и порту компьютера, открытия файлов поставляемого с фотокамерой программного обеспечения и выбора изображений, которые будут автоматически переданы и запомнены на жёстком диске. Существует и другой вариант — подключить к компьютеру сами карты памяти. (карты CompactFlash или SmartMedia).

c. Сенсорный экран

Сенсорный экран — устройство ввода информации, представляющее собой экран, реагирующий на прикосновения к нему.

                      

Физически он представляет собой стеклянную или пластиковую пластину, специальным образом прикрепляемую поверх экрана монитора или встраиваемую внутрь корпуса. На (или в) пластине находятся датчики, которые собирают информацию с поверхности экрана. В комплекте с сенсорным экраном поставляется специальное подключаемое к компьютеру устройство — контроллер, который обрабатывает информацию, принятую от датчиков, и передает ее в компьютер.

  Использование сенсорного экрана позволяет обходиться без устройств ввода, таких как мышь и клавиатура (преимущества — выше скорость управления и надежность). Помимо этого, работа с сенсорным экраном упрощает взаимодействие пользователя с компьютером (т.к. не требует от пользователя специальных навыков). В некоторых случаях, благодаря своей высокой надежности и устойчивости к жестким внешним воздействиям, сенсорный экран является единственной альтернативой другим устройствам ввода (например в промышленности, в медицине и т.д.). Созданы также высокопрочные антивандальные варианты исполнения сенсорных экранов, которые позволят применять сенсорное оборудование в местах публичного доступа.

 

d. Графический планшет

Дигитайзер (со световым пером) или графический планшет (от англ. digitizer) - это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер.

Графический планшет состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера. Дигитайзер — это ещё одно устройство ввода графической информации.

 

 

2. Устройства ввода звуковой информации

2.1. Микрофон

Микрофон используется для ввода звуковой информации, подключается к входу звуковой карты.

 

2.2. Цифровой диктофон

Цифровой диктофон – это такое записывающее устройство, которое позволит произвести звукозапись и возможность последующего прослушивания. Как правило, при помощи современного цифрового диктофона (стереодиктофона) записывается голос. Первая часть этого слова образована от «dicto» (диктую, лат.). Можно смело утверждать, что диктофоны – это многофункциональный аппарат для голосовой записи.

Раньше выпускались только кассетные диктофоны, где для записи применялась кассета с магнитной лентой. В 21 веке их заменили цифровые диктофоны, в которых применяется вместительная флэш-память. Переход на цифровой формат позволил на порядок уменьшить вес и размер диктофона (существуют и миниатюрные с MEMS-микрофонами), значительно увеличить объем аудиозаписи, записывать и воспроизводить в стерео формате. Цифровой диктофон (стереодиктофон), который можно купить в магазинах облегчает и последующую работу с аудиозаписью. Внедренные современные технологии, превратили данное устройство в многофункциональный аппарат для записи, есть и такая функция как включение, активация режима записи от голоса, звука.

 

3. Устройства ввода текстовой информации

Клавиатура — компьютерное устройство, которое располагается перед экраном дисплея и служит для набора текстов и управления компьютером с помощью клавиш, находящихся на клавиатуре.

 

 

Клавиатура позволяет вводить в компьютер числовую и текстовую информацию, а также различные команды и данные.

Виды клавиатур

Одни клавиатуры при нажатии на клавишу издают механический щелчок, другие — молчат.

 

4. Указательные (координатные) устройства

4.1. Мышь

Манипулятор «мышь» - координатное устройство, предназначенное для управления курсором (указателем) мыши и ввода управляющей информации.

С появлением графических оболочек мышь стала необходимой для эффективной работы на компьютере.

Это устройство было изобретено достаточно давно – ещё в 1970-х гг.

 

В настоящее время хотя клавиатура еще вовсе не утратила значения для общения пользователя компьютера, другое устройство ручного ввода информации - мышка - становится все более весомой и важной. Можно даже уверено утверждать, что на современном компьютере работать без мыши почти невозможно: вы тут же увязните в графическом интерфейсе Windows и многих прикладных программах, работающих с окнами, меню, иконками и диалоговыми боксами.

      Мышки бывают с двумя и тремя кнопками. Функциональное значение клавиш различно и зависит от выполняемого положения. Функции клавиш можно переопределять.

      Качество мыши определяется её разрешением, которое измеряется числом точек на дюйм.

          

По типу устройств и способу функционирования мыши разделяются на:

1.Механические. В этом случае движение фиксируется механически и связано с перемещением частей устройства. Внутри корпуса располагается тяжёлый обрезиненный металлический шарик, который при перемещении мыши по поверхности стола перекатывается внутри корпуса. Такие мыши не очень долговечны и тяжелее перемещаются, поэтому на сегодняшний момент их выпуск прекращён.

2.Оптико-механическая мышь. Манипулятор конструктивно напоминает первый тип, но движение шарика отслеживается посредством двух валиков с прорезями (горизонтального и вертикального) и двух оптических пар-светодиод.

3.Оптическая мышь. Внутри корпуса находятся 2 пары светодиодов и фотоэлементов. Один светодиод обычно излучает красный свет, а другой инфракрасный.

4.«Бесхвостые» (инфракрасные) мыши для передачи сигналов используют приёмник инфракрасного излучения, который кабелем присоединяется к ПК и располагается или на ПК, или устанавливается где-то рядом. Преимуществом является свободное передвижение мыши.

4.2. Тачскрин

Тачскрин (сенсорная панель) – устройство, предназначенное для ввода информации. Он реагирует на прикосновения пальцев, запуская, таким образом, нужную функцию или активируя действие. Можно сказать, что тачскрин представляет собой своеобразную сенсорную клавиатуру.

4.3. Джойстик

Джойстик — (англ. Joystick = Joy + Stick) — устройство управления в компьютерных играх.

Представляет собой рычаг на подставке, который можно отклонять в двух плоскостях. На рычаге могут быть разного рода гашетки и переключатели. Также словом «джойстик» в обиходе называют рычажок управления, например, в мобильном телефоне.

     

5. Игровые устройства ввода

5.1.Джойстик

5.2. Педаль

5.3. Геймпад

5.4. Руль

 

 

2. Сканеры: назначение, виды и их использование в лечебных учреждениях.

 

Сканер – это устройство, которое анализируя какой-либо объект (обычно изображение, текст), создаёт цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии называется сканированием.

Виды сканеров

· планшетные — наиболее распространённый вид сканеров, поскольку обеспечивает максимальное удобство для пользователя — высокое качество и приемлемую скорость сканирования. Представляет собой планшет, внутри которого под прозрачным стеклом расположен механизм сканирования.

· ручные — в них отсутствует двигатель, следовательно, объект приходится сканировать пользователю вручную, единственным его плюсом является дешевизна и мобильность, при этом он имеет массу недостатков — низкое разрешение, малую скорость работы, узкая полоса сканирования, возможны перекосы изображения, поскольку пользователю будет трудно перемещать сканер с постоянной скоростью.

· листопротяжные (протяжные) — лист бумаги вставляется в щель и протягивается по направляющим роликам внутри сканера мимо лампы. Имеет меньшие размеры, по сравнению с планшетным, однако может сканировать только отдельные листы, что ограничивает его применение в основном офисами компаний. Многие модели имеют устройство автоматической подачи, что позволяет быстро сканировать большое количество документов.

· планетарные или книжные сканеры — применяются для сканирования книг или легко повреждающихся документов. При сканировании нет контакта со сканируемым объектом (как в планшетных сканерах).

· Книжные сканеры - предназначены для сканирования брошюрованных документов. Сканирование производится лицевой стороной вверх - таким образом, Ваши действия по сканированию неотличимы от перелистывания страниц при обычном чтении. Это предотвращает их повреждение и позволяет пользователю видеть документ в процессе сканирования.

· слайд-сканеры — как ясно из названия, служат для сканирования плёночных слайдов, выпускаются как самостоятельные устройства, так и в виде дополнительных модулей к обычным сканерам.

· сканеры штрих-кода — небольшие, компактные модели для сканирования штрих-кодов товара в магазинах.

Принцип действия

Сканируемый объект кладется на стекло планшета сканируемой поверхностью вниз. Под стеклом располагается подвижная лампа, движение которой регулируется шаговым двигателем. Свет, отраженный от объекта, через систему зеркал попадает на чувствительную матрицу, далее на АЦП и передается в компьютер. За каждый шаг двигателя сканируется полоска объекта, которые потом объединяются программным обеспечением в общее изображение. Изображение всегда сканируется в формат RAW — а затем конвертируется в обычный графический формат с применением текущих настроек яркости, контрастности, и т. д. Эта конвертация осуществляется либо в самом сканере, либо в компьютере — в зависимости от модели конкретного сканера. На параметры и качество RAW-данных влияют такие аппаратные настройки сканера, как время экспозиции матрицы, уровни калибровки белого и чёрного, и т. п.

 

 

 

Сканеры в медицине.

 

В настоящее время проблемой чрезвычайной важности в области здравоохранения является обеспечение безопасности пациентов на самом высоком уровне, первоклассного ухода за ними, а также наиболее эффективного информационного взаимодействия между медицинскими работниками для защиты пациентов. К счастью, это стало возможным благодаря использованию доступных и безопасных информационных технологий для здравоохранения. Движение в сторону информационных технологий для здравоохранения очевидно. Какая же из медицинских информационных технологий является наиболее многообещающей для инвестирования?

В настоящее время сканирование штрих-кода является ведущей технологией в области здравоохранения для диагностики на месте, управления, лабораторных работ и фармацевтики. Благодаря возможности считывать данные, исключая ошибки, связанные с «человеческим фактором», сканеры штрих-кодов в настоящее время оказались наиболее экономически эффективной технологией идентификации. Сканирование штрих-кодов произвело настоящую революцию в области сбора информации в больницах от поступления пациента в клинику до послеоперационного ухода. Автоматизация ручных процессов с помощью этой технологии обеспечивает пациентам наилучший уход и повышает производительность персонала любого медицинского учреждения.

Медицинская помощь.
Назначение лекарственных средств: Большинство больниц обязано соблюдать соответствующий «стандарт медицинской помощи» с целью предотвращения ошибок при назначении лекарственных средств. Например, «Пять правил по оказанию медицинской помощи» были приняты в США, чтобы гарантировать получение пациентом «правильного лекарственного средства в нужное время в правильной дозе при соблюдении способа применения». Системы, предполагающие использование штрих-кодов для проверки того, чтобы пациент получал правильное лекарство, являются важной составной частью этих стандартов. Цель, обеспечить защиту пациентов от возможных предупреждаемых ошибок. Эта система работает следующим образом: сначала сканируется браслет пациента, а затем его медицинская карточка. Если штрих-коды совпадают, сканер подает звуковой сигнал и высвечивает зеленый сигнал прямо на штрих-коде. После этого производится сканирование штрих-кодов лекарственного средства, указанного в медицинской карточке, и этикетки лекарства. Если медицинская сестра убеждается в том, что штрих-коды совпадают, значит, пациент (или пациентка) получает назначенное ему лекарство. Эта процедура чрезвычайно проста. Система работает благодаря программному обеспечению в главном компьютере, которое подтверждает совпадение штрих-кодов и обеспечивает обратную связь с оператором через сканер штрих-кода. Это осуществляется с помощью беспроводной системы с двусторонней связью, которая позволяет передавать данные от сканера на главный компьютер и наоборот.

  Внесение новых данных в электронные медицинские карты: Без системы считывания данных c использованием штрих-кодов медицинским работникам часто приходится вносить новые данные в карты пациентов порционно, когда появляется время. Однако без своевременного внесения информации в медицинскую карту возникает опасность того, что решение в отношении лечения пациента будет принято на основании устаревших записей, не говоря уже о вероятности ошибки при заполнении карты вручную. К счастью, сканеры штрих-кодов дают медицинским сестрам возможность вносить новые важные данные в электронные медицинские карты и в то же время осуществлять свои обязанности по уходу за пациентом. С помощью автоматизации этого ручного процесса устраняется возможность совершения ошибки, связанной с «человеческим фактором» и значительно повышается производительность медицинского персонала при оказании медицинской помощи пациентам. Более того, представление в реальном времени информации о состоянии пациента снижает вероятность ошибок из-за решений, принятых на основе устаревшей информации.

Лаборатория.
Сканеры штрих-кодов могут использоваться для отслеживания образцов во время лабораторных исследований для обеспечения правильного сбора образцов для анализа, проведения правильных лабораторных исследований и скорейшего направления их результатов соответствующим пациентам. Процесс отслеживания лабораторных проб схож с системой контроля производственных процессов на предприятиях, так как происходит постоянное сканирование образцов с помощью сканеров штрихкодов на каждой стадии процесса проведения анализов - от сбора проб до получения результатов.

Ускорение диагностики: Без сканеров штрихкодов на процедуру проведения анализов – от получения проб до регистрации результатов - может уйти 24 часа с участием в среднем трех сотрудников лаборатории. В то же время, технология с использованием штрихкодов может значительно повысить производительность и точность лабораторных исследований. Действительно, благодаря сканерам штрихкодов время, затрачиваемое на лабораторные исследования, может быть сокращено на 50%, а качество собранных данных повышено. В результате сотрудники лабораторий могут быстрее предоставлять результаты анализов, что позволяет врачу ставить диагноз своевременно.

Точность анализов: Сотрудникам лабораторий как правило приходится одновременно проводить анализы нескольких сотен проб. В этой связи чрезвычайно важен точный контроль над процессом, так как пробы невозможно распознать без соответствующей этикетки. Если пробы неправильно маркированы и перепутаны, неизбежно возникнут проблемы с безопасностью пациента. Кроме того, некачественно проведенные или плохо проконтролированные анализы, как правило, приводят к негативным последствиям для пациента и могут повысить общую стоимость лечения в случае необходимости повторения анализов. С помощью использования сканеров штрихкодов больницы могут повысить точность сбора, маркировки и анализа лабораторных проб, что сокращает вероятность ошибок в сборе проб и повышает общую безопасность пациента и качество медицинской помощи.

Фармацевтика.
Электронный заказ лекарств: Сразу же после внесения новых данных в медицинскую карту пациента сканеры штрихкодов могут автоматически уведомлять аптеки о новом заказе лекарственных средств. При сканировании этикетки препарата данные немедленно загружаются в информационную систему, которая передает их в аптеку. Это повышает общую эффективность процесса заказа лекарств и исключает возможные ошибки, а также облегчает сотрудникам аптеки доступ к информации о пациенте в реальном времени.

Выполнение заказов: При выполнении заказа чрезвычайно важно, чтобы фармацевт не только точно его отобрал, но и проверил правильность самого заказа. Эта процедура гарантирует получение пациентом назначенного лекарства в нужной дозе; однако, она может быть связана с большими временными затратами, если проводить ее вручную. К счастью, для повышения эффективности этого процесса могут быть использованы традиционные технологии штрихкодов, а именно технологии отбора и упаковки товаров. Подобно тому, как на складах производится отбор товаров и их сверка с соответствующим перечнем, сотрудник аптеки может провести сканирование этикетки на рецепте и сверить результат со штрих-кодом на карте пациента, чтобы удостовериться, что они совпадают.

Управление материально-техническим снабжением: Сканеры штрих-кодов могут способствовать модернизации технологических процессов аптечных сетей благодаря сканированию лекарств, указанных в перечне, во время выполнения заказа. При помощи новейших технологий отслеживания запасов товаров в реальном времени аптеки могут значительно повысить производительность, снизить затраты, заранее формировать дальнейшие заказы и отслеживать отозванные лекарственные средства, а также препараты с истекшим сроком годности.

Административная работа.
Прием пациента: При первом поступлении пациента в клинику сканеры помогают при формировании уникальной медицинской карточки и браслета пациента, которые имеют одинаковый штрих-код. С помощью сканирования водительского удостоверения или удостоверения личности пациента администратор может получить точные данные о нем во время первого контакта, что очень важно для проведения прочих процедур во время пребывания пациента в клинике.

Оформление счетов: Во избежание разногласий с пациентами и страховыми компаниями сотрудники клиник могут использовать сканеры штрих-кодов для повышения точности и своевременности оформления счетов. Это достигается с помощью учета всех осуществляемых услуг по лечению пациента и внесения этой информации в счет пациента, где по завершении процедур будет указана определенная сумма. Автоматизация оформления счетов не только позволяет экономить время администратора, но и помогает ему оформлять точные счета для пациентов с учетом всех проведенных процедур.

Отслеживание оборудования: Системы штрихкодирования, используемые для отслеживания оборудования, могут значительно повысить производительность медицинских работников. Что касается часто используемого оборудования, например, инвалидных кресел или тележек для лекарств, важно знать, все ли подобное оборудование было возвращено, и в случае невозвращения уточнить, кто из сотрудников использовал его в последний раз. Сканеры могут легко обеспечить подобное отслеживание и отчетность. С помощью систем отслеживания на основе штрих-кодов персонал больниц может проводить постоянную инвентаризацию оборудования с целью повышения эффективности системы снабжения. Штрихкодирование помогает определить, как часто используются те или иные единицы оборудования, на основании чего можно доказать необходимость закупки нового оборудовании или уточнить, от какого оборудования следует отказаться, чтобы добиться наиболее эффективного распределения бюджетных средств.

Выбор правильного решения.

 

Гигиеническая обработка: существуют сканеры штрих-кодов, предназначенные специально для медицинских учреждений, со специальным корпусом, который может защищать от распространения микробов. Это особенно важно в тех случаях, когда медицинская сестра перемещает сканер из палаты в палату на тележке для лекарств. Корпус изготовлен из специальной пластмассы и резины, которые могут выдерживать ежедневную очистку агрессивными химическими очищающими растворами, обычно используемыми в медицинских учреждениях.