人机界面未来趋势：智能化、多层次互动

• 张星 2024年2月4日 来源：中研网 266 9
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随着智能制造的发展，人机交互、自动化、智能化应用水平不断提高，对装备制造的工艺和产品质量的要求也越来越高，加之工业自动化控制产品的应用领域不断拓展，从而拉动了对工控产品的需求。除了广泛应用于机床、风电、纺织、起重、包装、电梯、食品、塑料、建筑、电子、

人机界面又称用户界面或使用者界面，是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分。是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。

人机界面是指人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或称界面所说人机结合面，信息交换，功能接触或互相影响，指人和机器的硬接触和软触，此结合面不仅包括点线面的直接接触，还包括远距离的信息传递与控制的作用空间。人机结合面是人机系统中的中心环节，主要由安全工程学的分支学科安全人机工程学去研究和提出解决的依据，并过安全工程设备工程学，安全管理工程学以及安全系统工程学去研究具体的解决方法手段措施安全人机学。它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。大量运用在工业与商业上，简单的区分为“输入”(Input)与“输出”(Output)两种，输入指的是由人来进行机械或设备的操作，如把手、开关、门、指令(命令)的下达或保养维护等，而输出指的是由机械或设备发出来的通知，如故障、警告、操作说明提示等，好的人机接口会帮助使用者更简单、更正确、更迅速的操作机械，也能使机械发挥最大的效能并延长使用寿命，而市面上所指的人机接口则多界狭义的指在软件人性化的操作接口上。

人机界面设计应该考虑以下原则：

1、以用户为中心的基本设计原则

在系统的设计过程中，设计人员要抓住用户的特征，发现用户的需求。在系统整个开发过程中要不断征求用户的意见，向用户咨询。系统的设计决策要结合用户的工作和应用环境，必须理解用户对系统的要求。最好的方法就是让真实的用户参与开发，这样开发人员就能正确地了解用户的需求和目标，系统就会更加成功。

2、顺序原则

即按照处理事件顺序、访问查看顺序(如由整体到单项，由大到小，由上层到下层等)与控制工艺流程等设计监控管理和人机对话主界面及其二级界面。

3、功能原则

即按照对象应用环境及场合具体使用功能要求，各种子系统控制类型、不同管理对象的同一界面并行处理要求和多项对话交互的同时性要求等，设计分功能区分多级菜单、分层提示信息和多项对话栏并举的窗口等的人机交互界面，从而使用户易于分辨和掌握交互界面的使用规律和特点，提高其友好性和易操作性。

4、一致性原则

包括色彩的一致，操作区域一致，文字的一致。即一方面界面颜色、形状、字体与国家、国际或行业通用标准相一致。另一方面界面颜色、形状、字体自成一体，不同设备及其相同设计状态的颜色应保持一致。界面细节美工设计的一致性使运行人员看界面时感到舒适，从而不分散他的注意力。对于新运行人员，或紧急情况下处理问题的运行人员来说，一致性还能减少他们的操作失误。

5、频率原则

即按照管理对象的对话交互频率高低设计人机界面的层次顺序和对话窗口菜单的显示位置等，提高监控和访问对话频率。

6、重要性原则

即按照管理对象在控制系统中的重要性和全局性水平，设计人机界面的主次菜单和对话窗口的位置和突显性，从而有助于管理人员把握好控制系统的主次，实施好控制决策的顺序，实现最优调度和管理。

7、面向对象原则

即按照操作人员的身份特征和工作性质，设计与之相适应和友好的人机界面。根据其工作需要，宜以弹出式窗口显示提示、引导和帮助信息，从而提高用户的交互水平和效率。

人机交互界面，无论是面向现场控制器还是面向上位监控管理，两者是有密切内在联系的，他们监控和管理的现场设各对象是相同的，因此许多现场设备参数在他们之间是共享和相互传递的。人机界面的标准化设计应是未来的发展方向，因为它确实体现了易懂、简单、实用的基木原则，充分表达了以人为本的设计理念。各种工控组态软件和编程工具为制作精美的人机交互界面提供了强大的支持手段，系统越大越复杂越能体现其优越性。

随着硬件技术的发展和计算机图形学、软件工程、窗口系统等软件技术的进步，图形界面已经产生并广泛应用，成为目前人机界面的主流。成熟的商用系统包括苹果的Macintosh、IBM的PM(Presentation Manager)、微软的Windows和运行在Unix环境下的X2Window。从国内人机界面市场来看，据统计，2022年我国人机界面行业市场规模达到64.8亿元，同比增长5.0%。

图表：2018-2022年中国人机界面行业市场规模

从行业市场竞争格局来看，欧美、日本及中国台湾知名人机界面制造商凭借品牌和整体解决方案等方面的优势，在人机界面市场中具有较大优势。近年来，我国人机界面生产企业整体呈现良好的发展势头，步科股份、信捷电气等国产人机界面生产企业在国内人机界面市场已经占据了一定的市场份额。

随着智能制造的发展，人机交互、自动化、智能化应用水平不断提高，对装备制造的工艺和产品质量的要求也越来越高，加之工业自动化控制产品的应用领域不断拓展，从而拉动了对工控产品的需求。除了广泛应用于机床、风电、纺织、起重、包装、电梯、食品、塑料、建筑、电子、暖通、橡胶、采矿、交通运输、印刷、医疗、造纸和电源等行业，工控产品在航空航天、海洋工程、新能源等新兴行业的应用也日益增多，应用领域的不断拓展将带动人机界面产品需求的持续增长。随着人工智能技术的发展，未来人机界面将在信息呈现方式、界面使用方式上发生变化，人机界面的向智能化、多层次互动方向发展。

《2024-2029年中国人机交互式设备行业深度调研及投资策略预测报告》由中研普华产业研究院撰写，本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析，重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。

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