L'interfaccia utente degli oscilloscopi da banco sostanzialmente ricalca quella tipica dei vecchi oscilloscopi analogici. Tutte le funzioni principali hanno tasti e manopole dedicate. Molte manopole funzionano allo stesso modo in praticamente tutti gli oscilloscopi, come le due manopole dell'asse orizzontale e le due manopole dell'asse verticale per ciascun canale. I tasti universalmente diffusi comprendono i vari Run/Stop, Single, Auto Scale e Zoom. Per molti utilizzatori di oscilloscopi, la presenza di questi comandi fondamentali sul pannello frontale è ciò che rende uno strumento un oscilloscopio. Va sottolineato il fatto che le manopole risultano molto efficaci per controllare valori di tipo continuo. Le manopole per i cambi di scala hanno degli scatti che rendono più percepibili i movimenti. La manopole dei comandi di offset sono sensibili all'accelerazione. Le manopole a pressione permettono di commutare tra la modalità di variazione veloce e lenta. La sostanza è che le manopole vengono utilizzate sugli oscilloscopi certamente non solo perché sono una tradizione. Sono davvero estremamente efficaci come interfaccia utente per impostare molti dei più comuni comandi che gli utilizzatori di oscilloscopi impartiscono. Tuttavia, ci sono alcune situazione nelle quali gli oscilloscopi portatili possono essere difficili da usare. Quando viene mostrato sullo schermo un elenco di opzioni da selezionare, gli utilizzatori devono prima localizzare la manopola multifunzione sul pannello frontale e poi ruotarla per indicare la loro scelta. L'inserimento di testi, come un nome di un file, può diventare un'operazione molto lunga. Se un utilizzatore ha in mente uno specifico valore numerico, che si trova a notevole distanza da quello corrente, potrebbe essere necessario far fare molti giri alla manopola prima di arrivare a quello desiderato. Abbiamo visto numerosi utilizzatori esperti di oscilloscopi faticare per capire come fare alcune cose su degli strumenti ai quali non erano abituati. Onestamente, queste funzionalità non sono così importanti come il cambiare la scala dell'asse orizzontale, ma prima o poi quasi tutti gli utilizzatori ne avranno comunque bisogno.
Il cambio radicale dell'elettronica di consumo
Chiaramente, nel corso dell'ultimo decennio abbiamo assistito a un cambio radicale nelle interfacce utente utilizzate nei prodotti elettronici di largo consumo. Oggi gli smartphone e i tablet sono molto comuni e ciò fa una grande differenza in termini di aspettativa da parte degli utilizzatori di oscilloscopi, poiché ormai passano molto più tempo a utilizzate i loro telefoni o tablet rispetto agli strumenti di misura. Ciò non significa che gli oscilloscopi debbano funzionare come degli iPad. Dopotutto, sono utilizzati per scopi ben differenti. Il punto cruciale è che le interfacce utente che dieci anni fa erano considerate una rarità oggi sono diventate la norma. Il maggior impatto sulle interfacce utente è dovuto all'introduzione dei touch screen. Gli smartphone e tablet vengono utilizzati praticamente solo mediante interazioni tattili, per cui è diventato assolutamente naturale per gli utilizzatori toccare gli oggetti riprodotti in un'interfaccia utente e interagire con essi tramite i comuni gesti tattili. Le sfida che dovevamo affrontare erano complesse. Esiste un modo per sfruttare i concetti resi popolari della rivoluzione dell'elettronica di consumo, ma continuando a mantenere i migliori elementi delle tradizionali interfacce utente degli oscilloscopi?
Cominciando con una ricerca
Abbiamo iniziato parlando con tantissimi utilizzatori di oscilloscopi da banco. La prima domanda che ponemmo fu “Cosa ne pensi del touch screen sugli strumenti di misura?” La maggior parte delle reazioni erano negative. Tuttavia, approfondendo la questione e mostrando loro come le interfacce utente avrebbero potuto essere migliorate dai touch screen ottenemmo per lo più reazioni positive. La ragione per questa apparente contraddizione è che le precedenti esperienze degli utilizzatori con le interfacce utente a touch screen avevano evidenziato come gli strumenti erano difficili da usare, in quanto non accuratamente progettate. La questione chiave era come introdurre questi nuovi concetti resi possibili con le interazioni tattili senza ostacolare la semplicità che gli utilizzatori degli oscilloscopi da banco si aspettano. La sola aggiunta di un touchscreen a un oscilloscopio non lo rende uno strumento migliore.
Una nuova filosfia progettuale
In base ai risultati della ricerca, decidemmo di adottare un approccio che unisse il “meglio dei due mondi”. In altre parole, decidemmo che le parti delle interfacce utente degli oscilloscopi da banco che davvero piacevano agli utilizzatori sarebbero rimaste intatte, come ad esempio le manopole e i tasti del pannello frontale. I menu con i tasti funzione programmabili (soft key), che piacevano a molti utilizzatori per la loro semplicità, sarebbero stati anch'essi mantenuti. Le interazioni touch avrebbero invece strategicamente potenziato l'interfaccia utente laddove potrebbero fare la differenza. Un altro modo per descrivere questo approccio è quello di pensare a un “oscilloscopio tradizionale potenziato dal touch”. Ciò significa che un 4000X di Agilent può essere usato senza toccare lo schermo per tutte le funzioni tradizionali di un oscilloscopio. Un utilizzatore di un oscilloscopio 3000X potrebbe immediatamente passare a un 4000X e usarlo esattamente allo stesso modo. Esiste qualche oscilloscopio da banco dotato di funzionalità touch, ma non si tratta di soluzioni progettate tenendo presente la specificità delle interazioni tattili. Innanzitutto, sono strumenti che utilizzando touch screen resistivi, che non sono così semplici da usare come i touch screen capacitivi ai quali siamo abituati nei tablet o smartphone. Secondo, questi oscilloscopi sono più comodi da usare con un mouse che con un dito. Su un dispositivo di largo consumo si tiene conto dell'interazione tattile, se qualche elemento è difficile da toccare, l'interazione diventa difficile. Negli oscilloscopi serie 4000X, le dimensioni degli oggetti sensibili al tocco è stata ottimizzata sin dal principio così da poter essere apprezzata progressivamente mentre gli utenti si abituano.
I menu popup
I menu popup sono usati per impostare svariate funzioni nei 4000X, ad esempio per scegliere la sorgente di trigger. Senza un touch screen, l'utilizzatore prima tocca il tasto Trigger sul pannello frontale per visualizzare il menu Trigger menu, poi preme il tasto della sorgente di trigger per visualizzare i canali disponibili e poi ritorna con la mano sul pannello frontale per ruotare la manopola multifunzione per selezionare l'opzione desiderata. Però, uno dei concetti più apprezzati dagli utenti dei touch screen era la possibilità di “manipolazione diretta”. Con un touch screen, non è necessario spostare la mano dai tasti alla manopola multifunzione, poiché possono semplicemente toccare l'opzione desiderata e il gioco è fatto. Poiché gli utilizzatori lo fanno così frequentemente sui loro smartphone e tablet, il gesto è assolutamente intuitivo e non serve alcuna esperienza o formazione sull'utilizzo dell'oscilloscopio per trovarsi a proprio agio. Ciò non cambia come gli utilizzatori accedono al menu trigger, né ha alcun impatto sul progetto stesso del menu di trigger. Una bella domanda è capire cosa succede agli utilizzatori cui piaceva veramente la manopola multifunzione. Possono continuare a usarla come prima per selezionare gli elementi del menu, in quanto la filosofia progettuale è stata quella di aggiungere nuove funzionalità tramite le interazioni tattili e non di eleminare le funzionalità esistenti.
Il tastierino
I valori numeri negli oscilloscopi sono stati tradizionalmente modificati ruotando una manopola. In molti casi, si tratta di un'ottima interfaccia, in quanto gli utilizzatori stanno guardando le forme d'onda mentre ruotano la manopola. In altre parole, gli utilizzatori non hanno in mente un valore numerico all'inizio. L'utilizzo della manopola è perfetto in questi casi. Tuttavia, in alcuni casi l'utilizzatore ha invece in mente un numero ben preciso. Ad esempio, nell'impostare un trigger basato sulla durata di un impulso, l'utilizzatore potrebbe aver già chiaro quale sia il valore da impostare. In questo caso, è più semplice inserire il valore tramite un tastierino numerico virtuale che appare sullo schermo come finestra popup. Lo stile è molto simile a quello usato negli oscilloscopi Infiniium. Si noti la presenza dei tasti delle “potenze” per facilitare l'inserimento di kilo, milli, micro, ecc. Anche per i più importanti valori da impostare sugli oscilloscopi che dispongono di una manopola dedicata, in alcuni casi gli utilizzatori potrebbero voler inserire valori ben precisi. Uno dei principi adottati negli strumenti 4000X è la manipolazione diretta. Ciò significa che gli utilizzatori possono toccare un elemento sullo schermo e interagire su di esso. Per i valori numerici, se l'utilizzatore vuole modificare un valore, basta che semplicemente lo tocchi per aprire il tastierino.
La manipolazione delle forme d'onda
Un altro vantaggio offerto dal touch screen è la possibilità di selezionare e spostare le forme d'onda. Per muovere una forma d'onda orizzontalmente, si tocca lo schermo e si sposta il dito orizzontalmente dove si vuole sulla griglia. Si tratta di un gesto del tutto famigliare a tutti gli utilizzatori di tablet o smartphone. Per muovere le forme d'onda in su o in giù, si selezione l'icona della massa e la si trascina. L'area attiva intorno all'icona di massa è sufficientemente ampia per facilitare la sensibilità al tocco. Si noti che anche l'etichetta (“clock”) è attiva per offrire all'utente una più ampia area sensibile. La ragione per cui un utilizzatore può spostare la forma d'onda orizzontalmente toccando un qualunque punto della griglia è che sono previste due modalità di funzionamento per il tocco, la manipolazione delle forma d'onda e il riquadro di zoom. Poiché le due modalità sono in conflitto tra loro, l'utilizzatore deve scegliere quale vuole usare. Se non si prevedesse questa scelta, sarebbe molto facile per gli utilizzatori disegnare accidentalmente un riquadro di ingrandimento quando invece intendessero spostare un forma d'onda, o viceversa. In questo caso, la scelta della modalità desiderata rende molto più comoda sia la manipolazione delle forme d'onda che il riquadro di zoom (descritto successivamente).
La barra laterale personalizzabile
Negli oscilloscopi 3000X è stata usata una barra laterale per mostrare alcune informazioni supplementari, come la posizione dei cursori e i risultati delle misure, senza oscurare la griglia. Un vantaggio fondamentale offerto dallo schermo touch è che gli utilizzatori possono configurare cosa mostrare nella barra laterale attraverso un menu popup. Sebbene anche un'interfaccia con tasti funzione posso offrire questa funzionalità, sarebbe però molto più scomoda da trovare e utilizzare. Con un touchscreen, invece, diventa ovvio come personalizzare la barra laterale poiché il relativo bottone è nell'angolo superiore destro della barra stessa. Una delle limitazione della maggior parte degli oscilloscopi è che risulta molto difficile osservare i dati delle misure e dei cursori allo stesso tempo. Si tratta di un limite non solo tipico degli oscilloscopi con interfaccia basata su tasti funzione, ma che si ritrova anche in molti oscilloscopi ad alte prestazioni. Con la disponibilità del touch screen negli oscilloscopi 4000X gli utilizzatori possono spostare una o più barre laterali all'interno della griglia.
Il riquadro dello zoom e trigger a zona
I riquadri dello zoom servono per designare l'area di interesse da ingrandire. Ciò rende lo zoom molto preciso e più rapido rispetto alla rotazione delle manopole, in quando in una sola azione consente di impostare scala orizzontale, offset orizzontale, scala verticale e offset verticale. Gli oscilloscopi ad alte prestazioni offrivano da anni questa funzionalità, ma i comuni strumenti da banco non l'avevano perché non esisteva un metodo comodo per disegnare il riquadro sullo schermo. Gli oscilloscopi della serie 4000X offrono anche la modalità di trigger a zona. In questo caso, l'utilizzatore definisce una regione dello schermo dove la forma d'onda deve o non deve passare. Poiché si tratta di una definizione visuale, è molto semplice e utile per definire condizioni di trigger che risulterebbero altrimenti difficili da impostare con le modalità tradizionali degli oscilloscopi. Ad esempio, un utilizzatore potrebbe veder comparire occasionalmente un glitch in una zona dello schermo. Disegnando una zona di trigger, l'utilizzatore può rapidamente impostare il trigger sul passaggio del segnale nella zona. Di nuovo, lo schermo touch screen ha reso pratico l'utilizzo di questa funzionalità in un oscilloscopio da banco. In teoria, il trigger a zona avrebbe potuto anche essere impostato con le manopola, ma il processo sarebbe stato complicato e ben pochi utilizzatori si sarebbero preoccupati di impararlo. Pertanto, è lo schermo touch che ha reso possibile la realizzazione pratica del trigger a zona.
