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人機界面發(fā)展趨勢分析和預測.

人機界面發(fā)展趨勢分析和預測.

      隨著計算機以及控制技術的發(fā)展,傳統(tǒng)的工業(yè)控制技術已經(jīng)逐漸地被智能控制技術所替代,智能化工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展為工業(yè)領域的發(fā)展提供了最強的技術保證,是推動企業(yè)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展的有效途徑。中國是全球人機界面需求量最大的市場,但卻不是全球人機界面產(chǎn)品銷售額最高的市場。國內(nèi)的自動化產(chǎn)業(yè),一些原本不用人機界面的行業(yè),也開始使用人機界面了,這說明人機界面已經(jīng)成為客戶體驗的不可缺少的一部分,人機界面的用戶界面能更好地反映出設備和流程的狀態(tài),并通過視覺和觸摸的效果,帶給客戶更直觀的感受。

      有些機械行業(yè),比如說機床、紡織機械、電子設備等行業(yè),在國內(nèi)已經(jīng)發(fā)展有幾十年的歷史了,相對來說屬于比較成熟的行業(yè),從長遠看,這些行業(yè)還存在著設備升級換代的需求。在這個升級換代的過程中,確實會有一些小的、一直使用比較低端產(chǎn)品的廠家被淘汰掉,但也有很多企業(yè)在設備更新過程中,將需求重新定位,去尋找那些能夠符合他們發(fā)展計劃,幫助他們提高自身生產(chǎn)力的設備供應商。

      鑒于這種需求,以后人機界面的改變,將在形狀上、觀念上、應用場合等方面都有所改變,從而帶來工控機核心技術的一次次變革。總體來講,人機界面的未來發(fā)展趨勢是六個現(xiàn)代化:平臺嵌入化、品牌民族化、設備智能化、界面時尚化、通訊網(wǎng)絡化和節(jié)能環(huán)?;?/span>

      智能工業(yè):是將具有環(huán)境感知能力的各類終端、基于泛在技術的計算模式、移動通信等不斷融入到工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),大幅提高制造效率,改善產(chǎn)品質(zhì)量,降低產(chǎn)品成本和資源消耗,將傳統(tǒng)工業(yè)提升到智能化的新階段。總的來說,智能工業(yè)的實現(xiàn)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術的滲透和應用,并與未來先進制造技術相結(jié)合,形成新的智能化的制造體系。

     傳統(tǒng)的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)主要包括3個層次,分別是設備層(device layer)、控制層(control layer)、以及信息層(information layer)。設備層的功能是將現(xiàn)場設備以網(wǎng)絡節(jié)點的形式掛接在現(xiàn)場總線網(wǎng)絡上,依照現(xiàn)場總線的協(xié)議標準,設備采用功能模塊的結(jié)構(gòu),通過組態(tài)設計,完成數(shù)據(jù)擷取、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波、溫度壓力補償、PID控制等各種功能;控制層是自動化的基礎,從現(xiàn)場設備中獲取數(shù)據(jù),完成各種控制、運行參數(shù)的監(jiān)測、警報和趨勢分析等功能,控制層的功能一般由工業(yè)計算機或PLC等控制器完成,這些控制器具備網(wǎng)絡能力以協(xié)調(diào)網(wǎng)絡節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信,同時也實現(xiàn)現(xiàn)場總線網(wǎng)段與以太網(wǎng)段的連接;第三層信息層提供實現(xiàn)遠程控制的平臺,并連接到企業(yè)自動化系統(tǒng),同時從控制層提取有關生產(chǎn)數(shù)據(jù)用于制定綜合管理決策。

      自另一個角度來,物聯(lián)網(wǎng)可以使所謂的自動化跟信息化『兩化融合』的愿景更具體實現(xiàn),自動化業(yè)者長期以來都朝著信息化目標前進,在物聯(lián)網(wǎng)的基礎下,原先傳統(tǒng)的C/SClient/Server)架構(gòu),可以轉(zhuǎn)換成B/SBrowser/Server)架構(gòu),在生產(chǎn)制造、智能建筑、新能源、環(huán)境監(jiān)控、以及設備控制領域有更廣泛的應用。具體而言,自動化資料如果沒有經(jīng)過訊息化的集成,一般使用者還是無法使用;同樣的,如果僅有訊息化功能,卻缺乏自動化的內(nèi)容,一樣也是空泛無用,兩者缺一不可。

       與未來先進制造技術相結(jié)合是物聯(lián)網(wǎng)應用的生命力所在。物聯(lián)網(wǎng)是信息通信技術發(fā)展的新一輪制高點,正在工業(yè)領域廣泛滲透和應用,并與未來先進制造技術相結(jié)合,形成新的智能化的制造體系。這一制造體系仍在不斷發(fā)展和完善之中。概括起來,物聯(lián)網(wǎng)與先進制造技術的結(jié)合主要體現(xiàn)在8個領域。泛在感知網(wǎng)絡技術 泛在制造信息處理技術 虛擬現(xiàn)實技術 人機交互技術 空間協(xié)同技術 平行管理技術 電子商務技術 系統(tǒng)集成制造技術

      從整體上來看,工業(yè)智能化還處于起步階段。工業(yè)智能化在工業(yè)領域的大規(guī)模應用還面臨一些關鍵技術問題,概括起來主要有以下幾個方面。工業(yè)用傳感器 工業(yè)無線網(wǎng)絡技術 工業(yè)過程建模

      此外,工業(yè)智能化在工業(yè)領域的大規(guī)模應用還面臨工業(yè)集成服務代理總線技術、工業(yè)語義中間件平臺等關鍵技術問題。

中國高端ARM嵌入式設計服務領導者上海辰漢電子科技有限公司對智能工業(yè)控制和人機交互界面有著獨到見解。

      辰漢電子認為:工業(yè)化的基礎是自動化,自動化領域發(fā)展了近百年,理論,實踐都已經(jīng)非常完善了。特別是隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動化的不斷興起和過程控制要求的日益復雜營運而生的DCS控制系統(tǒng),更是計算機技術,系統(tǒng)控制技術、網(wǎng)絡通訊技術和多媒體技術結(jié)合的產(chǎn)物。DCS的理念是分散控制,集中管理。雖然自動設備全部聯(lián)網(wǎng),并能在控制中心監(jiān)控信息而通過操作員來集中管理。但操作員的水平?jīng)Q定了整個系統(tǒng)的優(yōu)化程度。有經(jīng)驗的操作員可以使生產(chǎn)最優(yōu),而缺乏經(jīng)驗的操作員只是保證了生產(chǎn)的安全性。是否有辦法做到分散控制,集中優(yōu)化管理?需要通過物聯(lián)網(wǎng)根據(jù)所有監(jiān)控信息,通過分析與優(yōu)化技術,找到最優(yōu)的控制方法,是物聯(lián)網(wǎng)可以帶給DCS控制系統(tǒng)的。

      如今,對諸如圖像、語音信號等大數(shù)據(jù)量、高速率傳輸?shù)囊?,催生了以太網(wǎng)和控制網(wǎng)絡的結(jié)合,網(wǎng)絡化浪潮又將諸如嵌入式技術、多標準工業(yè)控制網(wǎng)絡互聯(lián)、無線技術等新興技術融合進來,從而拓展了工業(yè)控制的發(fā)展空間,帶來新的發(fā)展機遇。智能化的工業(yè)控制正迅猛成長。

      辰漢電子還認為:人機交互是計算機科學和認知心理學相結(jié)合的產(chǎn)物,同時還涉及到人體工效學、社會學、生理學、醫(yī)學、語言學、哲學等諸多學科,是一門綜合性很強的科學,因此對研究人員的知識結(jié)構(gòu)要求很高,需要有著深厚工業(yè)自動化經(jīng)驗,對人機交互界面有獨到理解的研發(fā)企業(yè)。各行各業(yè)蓬勃發(fā)展,制造業(yè)、IT業(yè)、汽車行業(yè)等都需要設計。而且這些設計不僅要好看,還要好用。現(xiàn)在,人不但要跟機器打交道,還要跟物品打交道,跟汽車打交道,這些都需要人機界面。因此,現(xiàn)在很多人都開始研究人機界面,這是各種創(chuàng)新中非常重要的一環(huán),它觸及了創(chuàng)新的最核心。

作為物聯(lián)網(wǎng)智能設備的領導廠商,辰漢電子已經(jīng)強烈感覺到智能型人機交互產(chǎn)品面臨著巨大的機會和挑戰(zhàn),一方面高性能的嵌入式處理器如單核到多核的高端ARM處理器和智能化的操作系統(tǒng)如Android已經(jīng)滲透到人們生活的各個方面,與之相伴的是工業(yè)類智能產(chǎn)品也越來越需要更好的用戶體驗,更高的性能,更低的功耗,便宜的價格,能無縫的與手機,桌面,云端相連。傳統(tǒng)的基于x86或低端ARM構(gòu)架的封閉的windows應用已經(jīng)無法滿足廣大開發(fā)者和集成商的需要。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的冰山一角剛剛打開,相信新一代的基于android的人機交互產(chǎn)品必然帶給用戶非凡的體驗,實現(xiàn)巨大的價值。

 

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