人机界面会发展成什么(zhuan)

未来的工业人机界面会发展成什么？大家众说纷纭，有人提到数据库，有人说网络化，有人说显控一体化。最后大家开始议论，具备这么多功能以后，它还算是人机界面吗？

 

几年前，工业人机界面（HMI）在大家脑子里的概念，还仅仅是一个通过串口连接PLC的图形化的显示与操作终端。如果把PLC当做电脑主机，HMI就是它的显示器和键盘。可是现在，我们在讨论的人机界面项目，已经越来越和这个概念有区别了。比如切纸机的控制面板，除了显示和输入，还有数据库的管理，CIP4总线通讯，进一步还可以把I/O以及运动控制的功能也集成在里面。这些功能，在国外是用IPC来完成的，因此叫切纸机电脑，而我们是用和HMI相同的嵌入式系统完成的，但严格地说，这已经不是人机界面了。我们还有一个HMI项目，用在粗纱机上面。国外也是用IPC做的，用Dephi编的软件，实现图形化的显示操作界面。这些用我们的HMI来做是不困难的，难在高级的数据库管理，他要求我们彻底改变软件的架构去满足客户要求。还有一个新能源项目，由于客户要求数据采集，分析处理，以及数据库管理，我们准备直接在Linux上编写程序来完成。

 

所以我们感觉到，现在许多时间不是花在人机界面技术上面，而是其它的扩展功能。我们当然是跟着市场在跑，但市场会跑向何方？市场将来需要的是单一的人机界面吗？还是要求更多的扩展？

 

前几天和朋友聊天，大家都说，近来开始用智能手机了，iphone，Google手机，开始越来越多的人用了。其结果是，用电脑的时间明显减少了。我自从买了iphone以后，用电脑的时间估计少了一半，看网站，写微博，查股票，听音乐，看看有没有紧急邮件。。。。。。这些事全部在iphone上面搞定，只有需要打字的时候用电脑，电脑几乎成了打字机，iphone替代了电脑的许多功能。我从来不用iphone打电话，因为我已经有一部诺基亚而且不愿意换号码。所以，我很不情愿把我的iphone称作智能手机，因为它对于我就不是一部手机，它更像是一部带手机功能的电脑，而不是带电脑功能的手机。现在我觉得有一个比较贴切的名字，把它叫做智能终端。

 

智能终端这个名字，放在我们现在的很多人机界面项目上，也是很贴切的。我认为以后单纯的人机界面会越来越多地被智能终端所取代，就好像单纯打电话的手机会有很大一部分被智能手机取代一样。嵌入式CPU的能力越来越强大，高效率的嵌入式OS和GUI也越来越开放，这样的趋势，必然让仅仅做显示和操作用途的HMI肩负起更多的功能，比如数据采集、分析计算、数据库管理、有线或无线网络传输，本地控制输出，甚至是高要求的运动控制，等等。这些功能目前是被分散到不同的CPU，不同的盒子，不同的产品名称里面去完成的，但是，既然显示终端已经占住了一个不能节省的体积，何不让它多做点事情，把其它那些“小盒子”以及连接盒子的线缆省掉呢。

 

我们为客户开发的系统，第一代产品往往还是按传统的HMI加PLC加伺服这样的方式，把这些“盒子”用电缆连接起来。一看到控制箱里面的电缆，我就觉得不爽。电缆不仅增加成本，而且增加了不可靠性。因此我们的第二代系统，就是致力于把电缆拿掉，让电控箱变成一个小小的带显示屏的智能终端。我们希望在环保的气体和水质分析，在行走机械，电动大巴，医疗设备，建筑机械安全监控等行业，都能够去提供这种智能终端。

 

有人说工控机不早就可以实现显示和控制一体化了吗？我们在做的终端，不就是一个嵌入式的工控机吗？不过，我还是希望小心地把工控机和智能终端的概念区分开来，至少在战略理解上这么去区分。在我看来，这两个概念最大的不同在于客制化的设计和用户体验。工控机更像是以传统的技术框架去让客户被适应，而智能终端完全按照客户的需要来设计，因此更加重视客户体验。我在5年前就用过HP的PDA，用了没多久就送人了，为什么呢？那时候的PDA，企图用Windows那一套PC的架构来满足移动终端的要求，因此用户体验极差，我无法适应它。一支小小的触控笔拿在手上，面对着小蚂蚁一样的图标，稍不注意就点偏了，有时候点下去又半天出不来，这样我宁可用PC。Iphone是全新的设计，全新的架构，全新的OS和GUI，甚至是全新的软件获取与升级模式。所有的设计都是为了创造最好的客户体验。未来的智能终端，必将是以用户体验为目标的全新架构设计。在工业领域，这样的体验不仅仅包含触控的感受，还包括控制的实时性，可靠性，防震和抗干扰的标准，外观的专业性，显示的清晰度，操控伸缩收展的便利性等等。你不能指望不同行业的用户一定能接受一样的智能终端，你必须深入行业，去体会什么是这个行业的用户体验，并且用你的设计去满足他们的需要。

 

举个例子，我们跟一家做医疗仪器的世界500强企业谈人机界面合作。医疗仪器用的人机界面是悬吊式安装的，吊管以及人机界面外壳是硅胶包裹的，吊管的硅胶皮下面还安装了操控开关，这些开关可以通过can总线做整个机器的运动控制，这样的方式是必须的，医生们一直是受训用这种方式操作医疗仪器的。我们还有一种供给核磁共振仪的人机界面，LCD是防磁场设计的，通讯是用光纤的，这都是用户的特殊要求，必须要客制化设计。

 

我相信未来智能终端会逐步取代单一的人机界面，人机界面会更多地成为一种技术，而不是一个产品。智能终端是离不开人机界面技术的，我们不会说iphone是一台人机界面，但我们不得不说，iphone里面的人机界面技术是很棒的。我相信电容式多点触控的功能早晚会在工业人机界面当中采用，尤其是用于控制室和演播厅的大尺寸人机界面，用激光笔去点幕布的方式显得不那么人性化。开放式的GUI是人机界面技术的核心之一，它的挑战来自于对显示效果和效率的极致追求。为什么Kinco和eView的HMI可以很小的内存实现非常快速的触控响应，自主开发的高效的GUI是核心。组态软件的竞争曾经是HMI的主战场，但现在这场战争已经接近尾声，因为各家的组态软件，要做的都已经做得差不多，剩下的是对行业的理解，开放式的技术平台，智能终端多种功能的融合，以及对客户的快速响应。

 

《阿凡达》这部电影，把物联网的概念描述得淋漓尽致。所有的动物，植物，都可以通过网络实现心灵的沟通，所有的心灵通过圣灵之树，可以全部链接在一起实现互动。在未来的数十年里面，或许我们能看到的最大变化，就是越来越多的地方被安上传感器和执行单元，一组一组的传感器和执行单元被连接到本地的智能终端，这些智能终端再通过局域网和广域网连接在一起，构成整个的物联网。因此，这些智能终端将成为物联网的一个个的节点，类似于人体神经系统的神经节。他们中间有的需要显示并做本地的操控，有的不需要显示，只是一个“盲终端”。这些终端应该是智能的，传感器的数据应该是首先在这些智能终端里面得到分析处理，其结果再通过更高一层的数据网络传输。本地的一些控制也必然由这些智能终端立即执行，而不需要上面的指令。这时候，智能终端已经不再仅仅是一个终端，而是构成物联网的智能节点。

 

我相信，从人机界面，到智能终端，到网络智能节点，自动化技术将追随人类对美好生活的向往，推动人类不断进步。在此过程中，自动化技术也将不断发展自身，推陈出新，变换出各种炫目的色彩。