智能笔之电磁感应技术

一、 电磁感应技术的工作原理

EMR全称为Elector-Magnetic Resonance，即电磁感应。EMR技术包含两个重要的部分，一个是电磁感应板，一个是电磁笔。无源无线电磁压感笔技术，是目前智能笔市场中最领先的技术，其最大的优势就是可以使用任何普通纸张进行书写，且电磁笔里面没有电池，不需要充电，数据传输稳定，握感极佳，损耗率极低。不仅可以节省后期耗材成本，还具有很强的便利性和实用性。

使用EMR技术的智能笔时，位于电磁感应板内的控制芯片会控制感应板在发送模式/接收模式间进行不间断的切换。

最初，由感应板驱动电路产生交流电，流过天线线圈。这时候感应板和带电磁的智能笔（以下称电磁笔）当中各自的线圈会像变压器的初级和次级一样工作，在笔线圈的两端产生交流电压，这样就同笔内线圈形成电路的电容构成共振电路，通过L-C震荡电路积蓄电能。（当然，该共振电路的共振频率和由感应板主单元驱动的交流电流的频率相同）。这时感应板处于发送模式。共振稳定后，感应板主体停止电流驱动，并将工作模式由电流驱动模式（发送模式）切换到接收信号模式（接收模式）。

进入接收模式后，电磁笔的线圈将变为初级侧，而感应板的线圈变为次级侧。此时，笔内储存的能量，将以电磁信号（RF射频）的方式送出，感应板可以接收到正在感应板上方的笔送出的此信号。通过相近的复数的天线线圈接收到的信号强度推算出笔的正确位置。

设备在扫描每个天线线圈时重复切换发送/接收模式，并且对笔的位置进行采样。

感应板主体一开始通过电磁互感方式向笔传输能量，然后再从笔接收能量，因此笔无需单独的电池或者其他方式的电源进行供电。从而实现了无源无线的工作模式。

通过这个过程，将每个书写感应点的位置X/Y坐标值、手写压力大小的笔压感值、以及书写的时间值传输到软件端，以便软件可以生成和纸张一致的电子笔迹。

二、EMR技术的优势和特长

根据使用者在书写或绘画过程中落笔轻重的不同，数字笔迹的粗细、深浅会有不同。压力感应级别越高，笔迹粗细变化越均匀。

EMR技术，具有超高速计算和传输能力，因此可以实现每秒200点的采样和传输频率、4096级的笔压感应、橡皮擦功能、悬浮高度和倾斜角度的检测功能，以便实现快速响应和没有延迟的真实的书写感觉，并且还可以记录并提供大量的原始书写数据以便后期对于笔迹进行分析和应用。

同时，由于感应板系统并不需要设置在产品表面（不同于触摸屏），因此产品拥有无与伦比的可靠性，并且可以提供不同的书写表面来实现自然输入的体验。

EMR技术具有超高速计算和传输能力，因此可以实现每秒200点的采样和传输频率、4096级的笔压感应、橡皮擦功能、悬浮高度和倾斜角度的检测功能，以便实现快速响应和没有延迟的真实的书写感觉，并且还可以记录并提供大量的原始书写数据以便后期对于笔迹进行分析和应用。

同时，由于感应板系统并不需要设置在产品表面（不同于触摸屏），因此产品拥有无与伦比的可靠性，并且可以提供不同的书写表面来实现自然输入的体验。

三、EMR技术的应用领域

EMR技术经历了三十余年时间的发展，在智能设备上已经被广泛采用。在消费类产品例如智能手机，平板电脑，电子书等设备，均已有采用EMR技术的实例，其中不乏有三星，联想，戴尔，惠普，微软等业界领军企业。

除此之外，在特定行业如无纸化办公，电子签批领域，也广泛采用了EMR技术作为笔输入的方案。在教育领域、医疗领域等，EMR技术的需求也正在迅速增长。

特别在教育领域，由于对于纸张书写、视力保护、数据处理等特殊需求，EMR技术的特性可以提供出纸笔方案，实现在真实纸张上书写的同时，又能同时能对书写笔迹的数字信息进行采样，在不改变传统教学习惯的情况下，同时完成向数字化智能化的转变。

四、EMR技术的发展方向

EMR的未来发展方向依然是进一步更接近自然的书写感觉。不仅是在书写的精度上，还会从书写的体验角度来不断进行改进和发展。

在现今的时代，电子终端的书写界面也在发生着日新月异的变化，EMR方案的搭载主体也会出现各种的不同，除了传统的液晶显示屏外，还有真实纸张、电子纸等，都会成为新的书写的界面。如何配合这些界面，提供更好的书写体验是EMR技术接下来发展的重点方向。

同时，除了在硬件应用外，结合实际的应用场景，利用电子墨迹的可视化，可通用化，可编辑化，可共享化，结合大数据和人工智能算法，提供相应的软件解决方案， 也是接下来EMR技术的主要发展方向。