工业4.0下的人机交互革命现状

随着计算机以及控制技术的发展，传统的工业控制技术已经逐渐地被智能控制技术所替代，智能化工业控制系统的发展为工业领域的发展提供了最强的技术保证，是推动企业持续创新发展的有效途径。在欧洲工业4.0和美的智能工厂规划的影响下，我国工厂纷纷开始实现智能化转型，这一变化也将推动各企业开始采用人机产品，为人机界面解决方案开辟新的应用。

起初，人机界面产品是为了解决PLC的人机交互问题而产生的，但随着计算机技术和数字电路技术的发展，很多工业控制设备都具备了串口通讯能力，所以只要有串口通讯能力的工业控制设备，如变频器、直流调速器、温控仪表、数采模块等都可以连接人机界面产品，来实现人机交互功能。有些机械行业，如说机床、纺织机械、电子设备等，还存在着设备升级换代的需求。鉴于这种需求，未来人机界面将在形状上、观念上、应用场合等方面都有所改变，从而带来工控机核心技术的一次次变革。

随着数字电路和计算机技术的发展，未来的人机界面产品在功能上的高、中、低划分将越来越不明显，HMI的功能将越来越丰富；5.7寸以上的HMI产品将全部是彩色显示屏，屏的寿命也将更长。由于计算机硬件成本的降低，HMI产品将以平板PC计算机为HMI硬件的高端产品为主，因为这种高端的产品在处理器速度、存储容量、通讯接口种类和数量、组网能力、软件资源共享上都有较大的优势，是未来HMI产品的发展方向。当然，小尺寸的（显示尺寸小于5.7寸）HMI产品，由于其在体积和价格上的优势，随着其功能的进一步增强（如增加IO功能），将在小型机械设备的人机交互应用中得到广泛应用。

近年来，各大厂商在HMI产品的发展上似乎都遭遇了瓶颈，除了HMI的价格持续降低之外，在产品创新方面能够发挥的空间也日益受限。在整体自动化控制系统中，HMI扮演了重要的角色，未来HMI的发展一定会与智能制造和互联网进行连接，这是未来的大势所趋。

在工业4.0和智能制造发展趋势的推动下，HMI的构成也在发生着重要变化，其中软件部分将对HMI产品的发展起着越来越重要的作用。在智能制造时代，运用大数据可以帮助企业更加精准地了解用户的真正需求，从而可以对产品和解决方案的未来发展做出准确的定位，这对于HMI来说也不例外。但此项工作是一个需要持续更新和积累的过程，现在还很难具体说HMI未来的发展走势。

在通信选择上，用户已经不能满足RS485和RS232的串行通信。现场总线和工业以太网已经慢慢成为标配，也更加适合大数据量稳定地传输需求；由于应用需求，许多用户现场也越来越需要能够移动的HMI；还有一些客户也要求HMI能够具备简单的PLC功能等。为了更好地满足用户与智能工厂对互联、协同和智能的要求，HMI正从硬件和软件两方面进行升级和优化，以提升产品的可靠性、操作便捷性、控制实时性和安全性、互联性、移动性及智能性等。

随着互联网在全球的快速发展，尤其是中国在近几年来大数据、云计算的出现和运用，互联网迎来了爆炸性的新一轮革命。这场变革不仅使社会的各个方面发生了许多颠覆性的变化，而且也深深影响了人机界面在工业自动化现场的应用。