在i.mx536上實(shí)現(xiàn)Android平臺(tái)下的嵌入式人機(jī)交互

嵌入式技術(shù)作為21世紀(jì)智能時(shí)代的核心技術(shù)，越來(lái)越多的在工業(yè)領(lǐng)域承擔(dān)起支柱性作用，嵌入式系統(tǒng)相對(duì)之前的電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有低功耗、體積小、性能強(qiáng)、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。然而對(duì)于工業(yè)用戶來(lái)說(shuō)嵌入式系統(tǒng)最突出、最重要的特性還是良好的人機(jī)交互功能，它可以提供友好的用戶界面、圖像界面、靈活的控制方式、對(duì)專業(yè)知識(shí)要求低，甚至不需要嵌入式的知識(shí)就能讓操作人員很快、很容易掌握嵌入式產(chǎn)品的使用方法，因此在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工作中人機(jī)交互的開發(fā)設(shè)計(jì)就顯得非常重要。

中國(guó)高端ARM嵌入式設(shè)計(jì)服務(wù)領(lǐng)導(dǎo)者上海辰漢電子科技有限公司對(duì)人機(jī)交互有著獨(dú)到見解。辰漢電子認(rèn)為：人機(jī)交互已從早期的命令字符方式發(fā)展到現(xiàn)代的多媒體圖形用戶交互形式,并成為自然人機(jī)交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)之前的一種過(guò)渡方式。是否具有便利、簡(jiǎn)潔、美觀的人機(jī)交互成為制約工業(yè)智能發(fā)展的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。開發(fā)一個(gè)良好的嵌入式人機(jī)交互，需要考慮行業(yè)特點(diǎn)、嵌入式硬件、嵌入式軟件以及交互設(shè)計(jì)等四個(gè)方面。人機(jī)交互是計(jì)算機(jī)科學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，同時(shí)還涉及到人體工效學(xué)、社會(huì)學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、哲學(xué)等諸多學(xué)科，是一門綜合性很強(qiáng)的科學(xué)，因此對(duì)開發(fā)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)要求很高，需要有著深厚工業(yè)自動(dòng)化經(jīng)驗(yàn)，對(duì)人機(jī)交互有獨(dú)到理解。各行各業(yè)蓬勃發(fā)展，制造業(yè)、IT業(yè)、汽車行業(yè)等都需要人機(jī)交互設(shè)計(jì)。而且這些設(shè)計(jì)不僅要好看，還要好用?，F(xiàn)在，人不但要跟機(jī)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(jī)交互。因此，現(xiàn)在很多人都開始研究人機(jī)交互，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。

下面是一個(gè)辰漢電子在i.mx536上實(shí)現(xiàn)Android平臺(tái)下的嵌入式人機(jī)交互的過(guò)程。

這是一款類似工業(yè)平板的數(shù)據(jù)采集器。

由于這款產(chǎn)品對(duì)于傳感器反饋的數(shù)據(jù)采集量大，接口種類多，與服務(wù)器傳輸要求速度快的特點(diǎn)，在硬件方面的配置有多個(gè)網(wǎng)口，各自帶獨(dú)立的MAC地址，POE供電，多個(gè)USB接口，擁有HOST，OTG等功能，隔離DI/DO，獨(dú)立RS485等，CPU選擇的是性能強(qiáng)大的cortex-A8，車規(guī)級(jí)的芯片。選擇完適合的嵌入式芯片后，開發(fā)人員會(huì)根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)系統(tǒng)功能的模型設(shè)計(jì)，模型主要是考慮軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、總體結(jié)構(gòu)和過(guò)程性描述，同時(shí)根據(jù)模型硬件層面必須解決系統(tǒng)的燒寫與啟動(dòng)、驅(qū)動(dòng)加載、程序調(diào)度、輸入輸出、顯示與控制等一系列基礎(chǔ)問題，因此嵌入式人機(jī)交互開發(fā)人員對(duì)于相關(guān)嵌入式硬件知識(shí)應(yīng)具備足夠的理解與掌握。

嵌入式人機(jī)交互開發(fā)的另一個(gè)基本要素就是嵌入式軟件操作系統(tǒng)的確立，嵌入式操作系統(tǒng)種類很多，不同的操作系統(tǒng)對(duì)于開發(fā)者的進(jìn)入門檻、知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求有所不同。選擇開發(fā)用的操作系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮到該操作系統(tǒng)的主要應(yīng)用方向。目前，嵌入式人機(jī)交互開發(fā)可以選擇操作系統(tǒng)主要分為WinCE和Linux兩大陣營(yíng)，隨著2012年底微軟公司宣布Wince停止更新，越來(lái)越多的開發(fā)人員在選擇操作系統(tǒng)時(shí)轉(zhuǎn)而選擇Linux衍生出的Android操作系統(tǒng)。有了合適的操作系統(tǒng)，開發(fā)人員接著應(yīng)該考慮系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、用戶求助機(jī)制、錯(cuò)誤信息處理和命令方式等人機(jī)交互設(shè)計(jì)的典型問題，以便開發(fā)出更高抽象化程度和更好可交互性。

嵌入式人機(jī)交互較之以往的人機(jī)交互類設(shè)備，具備更直觀、更靈活、更生動(dòng)的人機(jī)交互戶方式，因此人機(jī)交互的設(shè)計(jì)也應(yīng)該遵循更人性化的設(shè)計(jì)原則，基于用戶的思維和工作模式，而不是移動(dòng)設(shè)備的功能和特點(diǎn)。如果界面不吸引人、邏輯不合理，再好的應(yīng)用程序也不會(huì)受到用戶的青睞，但是一個(gè)漂亮的、吸引人的人機(jī)交互不僅能夠增加用戶對(duì)應(yīng)用程序的喜愛，還能增強(qiáng)應(yīng)用程序的功能，從而增加用戶對(duì)應(yīng)用程序的粘性。在嵌入式人機(jī)交互設(shè)計(jì)過(guò)程中，要以貫穿用戶為中心，充分了解人物，并遵循以用戶為中心的基本設(shè)計(jì)原則，順序原則，功能原則，一致性原則，頻率原則，重要性原則，面向?qū)ο笤瓌t，才能設(shè)計(jì)出好的人機(jī)交互。

作為物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備的領(lǐng)導(dǎo)廠商，辰漢電子已經(jīng)強(qiáng)烈感覺到智能型人機(jī)交互產(chǎn)品面臨著巨大的機(jī)會(huì)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)滲透到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，與之相伴的是工業(yè)類智能產(chǎn)品也越來(lái)越需要更好的用戶體驗(yàn)，更高的性能，更低的功耗，便宜的價(jià)格。傳統(tǒng)的基于x86或低端ARM構(gòu)架的封閉的windows應(yīng)用已經(jīng)無(wú)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(jī)交互產(chǎn)品必然帶給用戶非凡的體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)巨大的價(jià)值。