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隨著計算機以及控制技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的工業(yè)控制技術(shù)已經(jīng)逐漸地被智能控制技術(shù)所替代，智能化工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展為工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展提供了最強的技術(shù)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(shù)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)保化。 
人機系統(tǒng)模型圖 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(shù)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�？偟膩碚f，智能工業(yè)的實現(xiàn)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的滲透和應用，并與未來先進制造技術(shù)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(chǔ)，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(guān)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(chǔ)下，原先傳統(tǒng)的C/S(Client/Server)架構(gòu)，可以轉(zhuǎn)換成B/S(Browser/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(lǐng)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。[4] 與未來先進制造技術(shù)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(shù)發(fā)展的新一輪制高點，正在工業(yè)領(lǐng)域廣泛滲透和應用，并與未來先進制造技術(shù)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(shù)的結(jié)合主要體現(xiàn)在8個領(lǐng)域。 泛在感知網(wǎng)絡技術(shù) 泛在制造信息處理技術(shù) 虛擬現(xiàn)實技術(shù) 人機交互技術(shù) 空間協(xié)同技術(shù) 平行管理技術(shù) 電子商務技術(shù) 系統(tǒng)集成制造技術(shù) 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(lǐng)域的大規(guī)模應用還面臨一些關(guān)鍵技術(shù)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(shù) 工業(yè)過程建�！� 此外，工業(yè)智能化在工業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模應用還面臨工業(yè)集成服務代理總線技術(shù)、工業(yè)語義中間件平臺等關(guān)鍵技術(shù)問題。[3] 中國高端ARM嵌入式設計服務領(lǐng)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(chǔ)是自動化，自動化領(lǐng)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(shù)，系統(tǒng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡通訊技術(shù)和多媒體技術(shù)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(shù)，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)囊螅呱艘蕴W(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(shù)、多標準工業(yè)控制網(wǎng)絡互聯(lián)、無線技術(shù)等新興技術(shù)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�，F(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(lǐng)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。 |
