人機(jī)界面未來趨勢：智能化、多層次互動

• 張星 2024年2月4日 來源：中研網(wǎng) 266 9
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隨著智能制造的發(fā)展，人機(jī)交互、自動化、智能化應(yīng)用水平不斷提高，對裝備制造的工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高，加之工業(yè)自動化控制產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，從而拉動了對工控產(chǎn)品的需求。除了廣泛應(yīng)用于機(jī)床、風(fēng)電、紡織、起重、包裝、電梯、食品、塑料、建筑、電子、

人機(jī)界面又稱用戶界面或使用者界面，是人與計(jì)算機(jī)之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分。是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介，它實(shí)現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。凡參與人機(jī)信息交流的領(lǐng)域都存在著人機(jī)界面。

人機(jī)界面是指人和機(jī)器在信息交換和功能上接觸或互相影響的領(lǐng)域或稱界面所說人機(jī)結(jié)合面，信息交換，功能接觸或互相影響，指人和機(jī)器的硬接觸和軟觸，此結(jié)合面不僅包括點(diǎn)線面的直接接觸，還包括遠(yuǎn)距離的信息傳遞與控制的作用空間。人機(jī)結(jié)合面是人機(jī)系統(tǒng)中的中心環(huán)節(jié)，主要由安全工程學(xué)的分支學(xué)科安全人機(jī)工程學(xué)去研究和提出解決的依據(jù)，并過安全工程設(shè)備工程學(xué)，安全管理工程學(xué)以及安全系統(tǒng)工程學(xué)去研究具體的解決方法手段措施安全人機(jī)學(xué)。它實(shí)現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。凡參與人機(jī)信息交流的領(lǐng)域都存在著人機(jī)界面。大量運(yùn)用在工業(yè)與商業(yè)上，簡單的區(qū)分為“輸入”(Input)與“輸出”(Output)兩種，輸入指的是由人來進(jìn)行機(jī)械或設(shè)備的操作，如把手、開關(guān)、門、指令(命令)的下達(dá)或保養(yǎng)維護(hù)等，而輸出指的是由機(jī)械或設(shè)備發(fā)出來的通知，如故障、警告、操作說明提示等，好的人機(jī)接口會幫助使用者更簡單、更正確、更迅速的操作機(jī)械，也能使機(jī)械發(fā)揮最大的效能并延長使用壽命，而市面上所指的人機(jī)接口則多界狹義的指在軟件人性化的操作接口上。

人機(jī)界面設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮以下原則：

1、以用戶為中心的基本設(shè)計(jì)原則

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要抓住用戶的特征，發(fā)現(xiàn)用戶的需求。在系統(tǒng)整個(gè)開發(fā)過程中要不斷征求用戶的意見，向用戶咨詢。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)決策要結(jié)合用戶的工作和應(yīng)用環(huán)境，必須理解用戶對系統(tǒng)的要求。最好的方法就是讓真實(shí)的用戶參與開發(fā)，這樣開發(fā)人員就能正確地了解用戶的需求和目標(biāo)，系統(tǒng)就會更加成功。

2、順序原則

即按照處理事件順序、訪問查看順序(如由整體到單項(xiàng)，由大到小，由上層到下層等)與控制工藝流程等設(shè)計(jì)監(jiān)控管理和人機(jī)對話主界面及其二級界面。

3、功能原則

即按照對象應(yīng)用環(huán)境及場合具體使用功能要求，各種子系統(tǒng)控制類型、不同管理對象的同一界面并行處理要求和多項(xiàng)對話交互的同時(shí)性要求等，設(shè)計(jì)分功能區(qū)分多級菜單、分層提示信息和多項(xiàng)對話欄并舉的窗口等的人機(jī)交互界面，從而使用戶易于分辨和掌握交互界面的使用規(guī)律和特點(diǎn)，提高其友好性和易操作性。

4、一致性原則

包括色彩的一致，操作區(qū)域一致，文字的一致。即一方面界面顏色、形狀、字體與國家、國際或行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)相一致。另一方面界面顏色、形狀、字體自成一體，不同設(shè)備及其相同設(shè)計(jì)狀態(tài)的顏色應(yīng)保持一致。界面細(xì)節(jié)美工設(shè)計(jì)的一致性使運(yùn)行人員看界面時(shí)感到舒適，從而不分散他的注意力。對于新運(yùn)行人員，或緊急情況下處理問題的運(yùn)行人員來說，一致性還能減少他們的操作失誤。

5、頻率原則

即按照管理對象的對話交互頻率高低設(shè)計(jì)人機(jī)界面的層次順序和對話窗口菜單的顯示位置等，提高監(jiān)控和訪問對話頻率。

6、重要性原則

即按照管理對象在控制系統(tǒng)中的重要性和全局性水平，設(shè)計(jì)人機(jī)界面的主次菜單和對話窗口的位置和突顯性，從而有助于管理人員把握好控制系統(tǒng)的主次，實(shí)施好控制決策的順序，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)調(diào)度和管理。

7、面向?qū)ο笤瓌t

即按照操作人員的身份特征和工作性質(zhì)，設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)和友好的人機(jī)界面。根據(jù)其工作需要，宜以彈出式窗口顯示提示、引導(dǎo)和幫助信息，從而提高用戶的交互水平和效率。

人機(jī)交互界面，無論是面向現(xiàn)場控制器還是面向上位監(jiān)控管理，兩者是有密切內(nèi)在聯(lián)系的，他們監(jiān)控和管理的現(xiàn)場設(shè)各對象是相同的，因此許多現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)在他們之間是共享和相互傳遞的。人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)是未來的發(fā)展方向，因?yàn)樗_實(shí)體現(xiàn)了易懂、簡單、實(shí)用的基木原則，充分表達(dá)了以人為本的設(shè)計(jì)理念。各種工控組態(tài)軟件和編程工具為制作精美的人機(jī)交互界面提供了強(qiáng)大的支持手段，系統(tǒng)越大越復(fù)雜越能體現(xiàn)其優(yōu)越性。

隨著硬件技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、軟件工程、窗口系統(tǒng)等軟件技術(shù)的進(jìn)步，圖形界面已經(jīng)產(chǎn)生并廣泛應(yīng)用，成為目前人機(jī)界面的主流。成熟的商用系統(tǒng)包括蘋果的Macintosh、IBM的PM(Presentation Manager)、微軟的Windows和運(yùn)行在Unix環(huán)境下的X2Window。從國內(nèi)人機(jī)界面市場來看，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年我國人機(jī)界面行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到64.8億元，同比增長5.0%。

圖表：2018-2022年中國人機(jī)界面行業(yè)市場規(guī)模

從行業(yè)市場競爭格局來看，歐美、日本及中國臺灣知名人機(jī)界面制造商憑借品牌和整體解決方案等方面的優(yōu)勢，在人機(jī)界面市場中具有較大優(yōu)勢。近年來，我國人機(jī)界面生產(chǎn)企業(yè)整體呈現(xiàn)良好的發(fā)展勢頭，步科股份、信捷電氣等國產(chǎn)人機(jī)界面生產(chǎn)企業(yè)在國內(nèi)人機(jī)界面市場已經(jīng)占據(jù)了一定的市場份額。

隨著智能制造的發(fā)展，人機(jī)交互、自動化、智能化應(yīng)用水平不斷提高，對裝備制造的工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高，加之工業(yè)自動化控制產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，從而拉動了對工控產(chǎn)品的需求。除了廣泛應(yīng)用于機(jī)床、風(fēng)電、紡織、起重、包裝、電梯、食品、塑料、建筑、電子、暖通、橡膠、采礦、交通運(yùn)輸、印刷、醫(yī)療、造紙和電源等行業(yè)，工控產(chǎn)品在航空航天、海洋工程、新能源等新興行業(yè)的應(yīng)用也日益增多，應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展將帶動人機(jī)界面產(chǎn)品需求的持續(xù)增長。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，未來人機(jī)界面將在信息呈現(xiàn)方式、界面使用方式上發(fā)生變化，人機(jī)界面的向智能化、多層次互動方向發(fā)展。

《2024-2029年中國人機(jī)交互式設(shè)備行業(yè)深度調(diào)研及投資策略預(yù)測報(bào)告》由中研普華產(chǎn)業(yè)研究院撰寫，本報(bào)告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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  2024-2029年中國人機(jī)交互式設(shè)備行業(yè)市場深度調(diào)研及投資策略預(yù)測報(bào)告

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