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1基本簡(jiǎn)介：

人機(jī)界面（又稱(chēng)用戶界面或使用者界面）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(lèi)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（HumanMachine Interaction，簡(jiǎn)稱(chēng)HMI），是人與計(jì)算機(jī)之間傳遞、交換信息的媒介和對(duì)話接口，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分。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(chēng)界面所說(shuō)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)中的中心一環(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(guò)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(lèi)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。

2發(fā)展簡(jiǎn)史：

1.人機(jī)界面領(lǐng)域的形成　　

從計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái)，早期用戶是以計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員為主，但隨著計(jì)算機(jī)廣泛進(jìn)入人們的工作生活領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)用戶發(fā)生了改變，非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的普通用戶成了用戶的主體。這一重大轉(zhuǎn)變使計(jì)算機(jī)的可用性問(wèn)題變得日益突出起來(lái)。人機(jī)界面應(yīng)當(dāng)是什么樣的？如何去建造這樣的界面？人們開(kāi)始關(guān)注和研究這些問(wèn)題。這些問(wèn)題既涉及人也涉及計(jì)算機(jī)及一些相關(guān)的學(xué)科，如：心理學(xué)、人的因素學(xué)（Human Factors）、社會(huì)學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，從而帶來(lái)了不同的理論方法。八十年代以來(lái)，人機(jī)界面的研究有了的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)的迅速普及對(duì)此起了重要的推動(dòng)作用。

2.研究人機(jī)界面的各種理論和方法

（1）分析與評(píng)價(jià)技術(shù):

用于分析、評(píng)價(jià)用戶界面有效性的理論和經(jīng)驗(yàn)方法，如任務(wù)分析、話語(yǔ)分析、內(nèi)容分析及可用性評(píng)價(jià)等。

（2）設(shè)計(jì)方法論:

用來(lái)產(chǎn)生好的用戶界面設(shè)計(jì)的方法與技術(shù)，如：軟件心理學(xué)、環(huán)境因素設(shè)計(jì)法、多方參與設(shè)計(jì)法以及支持設(shè)計(jì)過(guò)程的工具和標(biāo)記法。

（3）開(kāi)發(fā)工具和方法:

支持用戶界面開(kāi)發(fā)的工具箱、用戶界面管理系統(tǒng)（UIMS）、快速原型法和程序設(shè)計(jì)輔助工具等。

（4）交互方式與設(shè)備:

新的輸入/輸出設(shè)備和設(shè)備運(yùn)用策略，包括視覺(jué)、聲音、觸覺(jué)、姿態(tài)等通信模態(tài)及多種模態(tài)的集成。

（5）關(guān)鍵用戶界面成分：

如用戶界面隱喻（metaphor）、用戶界面風(fēng)格、智能界面技術(shù)、取消、超文本/超媒體以及聯(lián)機(jī)幫助。

（6）用戶模型：

包括用戶行為模型、關(guān)于系統(tǒng)的用戶內(nèi)心模型、用戶個(gè)體差異等。

（7）特定應(yīng)用的用戶界面設(shè)計(jì)：　

滿足某類(lèi)應(yīng)用問(wèn)題對(duì)人機(jī)交互作用的特定限制條件和要求的用戶界面設(shè)計(jì)。如：虛擬現(xiàn)實(shí)、智能輔導(dǎo)系統(tǒng)、信息檢索、Internet/WWW、CAD/CAM、專(zhuān)家系統(tǒng)過(guò)程控制、決策支持等。

（8）計(jì)算機(jī)輔助協(xié)同工作（CSCW）：

關(guān)于如何使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)幫助人的群體有效協(xié)同工作的研究，包括現(xiàn)場(chǎng)觀察研究、理論模型、群體用戶界面開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)等。

（9）法律與標(biāo)準(zhǔn)：

關(guān)于用戶界面的和版權(quán)問(wèn)題、用戶界面的標(biāo)準(zhǔn)化。

這些研究方向目前大多處于十分活躍的發(fā)展階段，并且有著較強(qiáng)的分化和相互滲透傾向，有些方向甚至有可能發(fā)展為具有相當(dāng)規(guī)模的相對(duì)對(duì)立的研究領(lǐng)域。

3設(shè)計(jì)原則：

并且發(fā)布一些控制信息來(lái)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行。因此，他們對(duì)人機(jī)界面的直觀性和友好性要求較高，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(guò)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(kāi)發(fā)過(guò)程中要不斷征求用戶的意見(jiàn)，向用戶咨詢(xún)。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(duì)系統(tǒng)的要求。好的方法就是讓真實(shí)的用戶參與開(kāi)發(fā)，這樣開(kāi)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(huì)更加成功。

2．順序原則

即按照處理事件順序、訪問(wèn)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(duì)話主界面及 其二級(jí)界面。

3．功能原則

即按照對(duì)象應(yīng)用環(huán)境及場(chǎng)合具體使用功能要求，各種子系統(tǒng)控制類(lèi)型、不同管理對(duì)象的同一界面并行處理要求和多項(xiàng)對(duì)話交互的同時(shí)性要求 等，設(shè)計(jì)分功能區(qū)分多級(jí)菜單、分層提示信息和多項(xiàng)對(duì)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(guó)家、國(guó)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(duì)于新運(yùn)行人員，或緊急情況下處理問(wèn)題的運(yùn)行人員來(lái)說(shuō)，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(duì)象的對(duì)話交互頻率高低設(shè)計(jì)人機(jī)界面的層次順序和對(duì)話窗口萊單的顯示位置等，提高監(jiān)控和訪問(wèn)對(duì)話頻率。

6．重要性原則

即按照管理對(duì)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(duì)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)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(wú)論是面向現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)設(shè)各對(duì)象是相同的，因此 許多現(xiàn)場(chǎng)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(lái)的發(fā)展方向，因?yàn)樗_實(shí)體現(xiàn)了易憧、簡(jiǎn)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*的支持手段，系統(tǒng)越大越復(fù)雜越 能體現(xiàn)其*性。

4設(shè)計(jì)過(guò)程：

人機(jī)界面的設(shè)計(jì)過(guò)程可分為以下幾個(gè)步驟：

3.1 創(chuàng)建系統(tǒng)功能的外部模型設(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，界面設(shè)計(jì)一般只作為附屬品，只有對(duì)用戶的情況（包括年齡、性別、心理情況、文化程度、個(gè)性、種族背景等）有所了解，才能設(shè)計(jì)出有效的用戶界面；根據(jù)終端用戶對(duì)未來(lái)系統(tǒng)的假想（簡(jiǎn)稱(chēng)系統(tǒng)假想）設(shè)計(jì)用戶模型，終使之與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后得到的系統(tǒng)映象（系統(tǒng)的外部特征）相吻合，用戶才能對(duì)系統(tǒng)感到滿意并能有效的使用它；建立用戶模型時(shí)要充分考慮系統(tǒng)假想給出的信息，系統(tǒng)映象必須準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的語(yǔ)法和語(yǔ)義信息?？傊挥辛私庥脩?、了解任務(wù)才能設(shè)計(jì)出好的人機(jī)界面。

3.2 確定為完成此系統(tǒng)功能人和計(jì)算機(jī)應(yīng)分別完成的任務(wù)

任務(wù)分析有兩種途徑。一種是從實(shí)際出發(fā)，通過(guò)對(duì)原有處于手工或半手工狀態(tài)下的應(yīng)用系統(tǒng)的剖析，將其映射為在人機(jī)界面上執(zhí)行的一組類(lèi)似的任務(wù)；另一種是通過(guò)研究系統(tǒng)的需求規(guī)格說(shuō)明，導(dǎo)出一組與用戶模型和系統(tǒng)假想相協(xié)調(diào)的用戶任務(wù)。

逐步求精和面向?qū)ο蠓治龅燃夹g(shù)同樣適用于任務(wù)分析。逐步求精技術(shù)可把任務(wù)不斷劃分為子任務(wù)，直至對(duì)每個(gè)任務(wù)的要求都十分清楚；而采用面向?qū)ο蠓治黾夹g(shù)可識(shí)別出與應(yīng)用有關(guān)的所有客觀的對(duì)象以及與對(duì)象關(guān)聯(lián)的動(dòng)作。

3.3 考慮界面設(shè)計(jì)中的典型問(wèn)題

設(shè)計(jì)任何一個(gè)機(jī)界面，一般必須考慮系統(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四個(gè)方面。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)是交互式系統(tǒng)中用戶抱怨多的問(wèn)題，除了響應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短外，用戶對(duì)不同命令在響應(yīng)時(shí)間上的差別亦很在意，若過(guò)于懸殊用戶將難以接受；用戶求助機(jī)制宜采用集成式，避免疊加式系統(tǒng)導(dǎo)致用戶求助某項(xiàng)指南而不得不瀏覽大量無(wú)關(guān)信息；錯(cuò)誤和警告信息必須選用用戶明了、含義準(zhǔn)確的術(shù)語(yǔ)描述，同時(shí)還應(yīng)盡可能提供一些有關(guān)錯(cuò)誤恢復(fù)的建議。此外，顯示出錯(cuò)信息時(shí)，若再輔以聽(tīng)覺(jué)（鈴聲）、視覺(jué)（專(zhuān)用顏色）刺激，則效果更佳；命令方式好是菜單與鍵盤(pán)命令并存，供用戶選用。

3.4 借助CASE工具構(gòu)造界面原型，并真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模型軟件模型一旦確定，即可構(gòu)造一個(gè)軟件原形，此時(shí)僅有用戶界面部分，此原形交用戶評(píng)審，根據(jù)反饋意見(jiàn)修改后再交給用戶評(píng)審，直至與用戶模型和系統(tǒng)假想一致為止。一般可借助于用戶界面工具箱（Userinterfacetoolkits）或用戶界面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)（Userinterfacedevelopmentsystems）提供的現(xiàn)成的模塊或?qū)ο髣?chuàng)建各種界面基本成分的工作。

5基本常識(shí)：

1. 人機(jī)界面產(chǎn)品的定義

連接可編程序控制器（PLC）、變頻器、直流調(diào)速器、儀表等工業(yè)控制設(shè)備，利用顯示屏顯示，通過(guò)輸入單元（如觸摸屏、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等）寫(xiě)入工作參數(shù)或輸入操作命令，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器信息交互的數(shù)字設(shè)備，由硬件和軟件兩部分組成。HMI為英文Human-Machine Interface的縮寫(xiě)。

2. 人機(jī)界面（HMI）產(chǎn)品的組成及工作原理

人機(jī)界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存貯單元等，其中處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低，是HMI的核心單元。根據(jù)HMI的產(chǎn)品等級(jí)不同，處理器可分別選用8位、16位、32位的處理器。HMI軟件一般分為兩部分，即運(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于PC機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫(huà)面組態(tài)軟件（如JB－HMI畫(huà)面組態(tài)軟件）。使用者都必須先使用HMI的畫(huà)面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過(guò)PC機(jī)和HMI 產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運(yùn)行。

3. 人機(jī)界面產(chǎn)品的基本功能及選型指標(biāo)

基本功能：

設(shè)備工作狀態(tài)顯示，如指示燈、按鈕、文字、圖形、曲線等；

數(shù)據(jù)、文字輸入操作，打印輸出；

生產(chǎn)配方存儲(chǔ)，設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄；

簡(jiǎn)單的邏輯和數(shù)值運(yùn)算；

可連接多種工業(yè)控制設(shè)備組網(wǎng)。

選型指標(biāo)：

顯示屏尺寸及色彩，分辨率；

HMI的處理器速度性能；

輸入方式：觸摸屏或薄膜鍵盤(pán)；

畫(huà)面存貯容量，注意廠商標(biāo)注的容量單位是字節(jié)（byte）、還是位（bit）；

通訊口種類(lèi)及數(shù)量，是否支持打印功能。

4. 人機(jī)界面產(chǎn)品分類(lèi)

薄膜鍵輸入的HMI，顯示尺寸小于5.7，畫(huà)面組態(tài)軟件免費(fèi)，屬初級(jí)產(chǎn)品。如POP－HMI 小型人機(jī)界面；

觸摸屏輸入的HMI，顯示屏尺寸為5.7～12.1，畫(huà)面組態(tài)軟件免費(fèi)，屬中級(jí)產(chǎn)品；

基于平板PC計(jì)算機(jī)的、多種通訊口的、高性能HMI，顯示尺寸大于10.4，畫(huà)面組態(tài)軟件收費(fèi)，屬產(chǎn)品。

5. 人機(jī)界面的使用方法

明確監(jiān)控任務(wù)要求，選擇適合的HMI產(chǎn)品；

在PC機(jī)上用畫(huà)面組態(tài)軟件編輯“工程文件”；

測(cè)試并保存已編輯好的“工程文件” ；

PC機(jī)連接HMI硬件，下載“工程文件”到HMI中；

連接HMI和工業(yè)控制器（如PLC、儀表等），實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

6主要應(yīng)用：

綜述

今天人類(lèi)的生活片刻也離不開(kāi)機(jī)器。與機(jī)器的和平共處比任何時(shí)候都更顯重要。而要做到這一點(diǎn)，人與機(jī)器的交流必須通暢無(wú)阻。設(shè)計(jì)精巧的人機(jī)界面裝置能夠讓人根本感覺(jué)不到是它賦予了人巨大的力量－此時(shí)人與機(jī)器的界線*消融，人與技術(shù)合為一體。以下是10種產(chǎn)品被專(zhuān)家們認(rèn)為是s世紀(jì)偉大的人機(jī)界面裝置。

擴(kuò)音器

擴(kuò)音器的問(wèn)世使得人們不僅在乘坐地鐵或去郊外遠(yuǎn)足時(shí)能夠欣賞自己喜愛(ài)的音樂(lè)和廣播節(jié)目，而且還能聆聽(tīng)以電子手段保存下來(lái)的早已與世長(zhǎng)辭的人的聲音以及大自然中根本不存在的種種奇妙聲音。在電影院里，擴(kuò)音器所營(yíng)造的聲的世界將觀眾們帶入一個(gè)想象的世界。擴(kuò)音器亦是本世紀(jì)所有具有個(gè)性魅力的公眾人物與大眾溝通的重要工具。

擴(kuò)音器是1915年發(fā)明的，從那以后一代又一代的技術(shù)人員為它的*做出了不懈的努力。今天，隨著錄音設(shè)備和存儲(chǔ)技術(shù)的飛速發(fā)展，用美國(guó)擴(kuò)音設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)Bose公司研究員威廉·R·舒特的話說(shuō)，擴(kuò)音器“反而成為家庭音響系統(tǒng)中薄弱的一環(huán)”。他說(shuō)：每當(dāng)我在家中欣賞音樂(lè)的時(shí)候，根本沒(méi)有辦法做到想象自己是坐在音樂(lè)廳里。擴(kuò)音技術(shù)還做不到這一點(diǎn)，原因何在，尚不得而知。

按鍵式電話

按鍵式電話業(yè)務(wù)是美國(guó)電話電報(bào)公司在1963年11月正式開(kāi)通的。幾乎所有初次接觸按鍵式電話的人都認(rèn)為它遠(yuǎn)勝于轉(zhuǎn)盤(pán)式電話。貝爾實(shí)驗(yàn)室的研究人員為使這種新產(chǎn)品為人們所接納，真可謂絞盡腦汁。他們實(shí)驗(yàn)了16種按鍵排列方式，交叉式的，圓盤(pán)式的，不一而足。他們還在電話機(jī)的大小、形狀、按鍵的間距、彈性甚至與手指尖接觸的部位的外形上作了大量的文章。

節(jié)省撥號(hào)時(shí)間只是按鍵式電話的設(shè)計(jì)初衷之一，實(shí)際上從一開(kāi)始技術(shù)專(zhuān)家就抱著一個(gè)把新式電話機(jī)設(shè)計(jì)成一種遙控?cái)?shù)據(jù)輸入設(shè)備的目的。正是從這一設(shè)計(jì)思想出發(fā)，研究人員在1968年又在鍵盤(pán)上增加了“*”鍵和“#”鍵。雖然研究人員的部分設(shè)計(jì)思想－如通過(guò)電話機(jī)來(lái)控制家用電器的開(kāi)關(guān)－迄今尚未實(shí)現(xiàn)，但是按鍵式電話畢竟開(kāi)創(chuàng)了語(yǔ)音數(shù)據(jù)通信的新時(shí)代。

方向盤(pán)

初的汽車(chē)是用舵來(lái)控制駕駛的。舵不能說(shuō)不好，但是它會(huì)把汽車(chē)行駛中產(chǎn)生的劇烈振動(dòng)傳導(dǎo)給駕駛者，增加其控制方向的難度。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被改為安裝在車(chē)頭部位之后，由于重量的增加，駕駛員根本沒(méi)有辦法再用車(chē)舵來(lái)駕駛汽車(chē)了。方向盤(pán)這種新設(shè)計(jì)便應(yīng)運(yùn)而生，它在駕駛員與車(chē)輪之間引入的齒輪系統(tǒng)操作靈活，很好地隔絕了來(lái)自道路的劇烈振動(dòng)。不僅如此，好的方向盤(pán)系統(tǒng)還能為駕駛者帶來(lái)一種與道路親密無(wú)間的感受。

但是初設(shè)計(jì)方向盤(pán)的人沒(méi)有能夠預(yù)見(jiàn)到在汽車(chē)車(chē)速越來(lái)越快的今天，一旦發(fā)生車(chē)禍，方向盤(pán)卻成了造成駕駛員喪命的罪魁禍?zhǔn)?。五十年代，不帶方向盤(pán)的概念型汽車(chē)相繼問(wèn)世，可是消費(fèi)者對(duì)這種汽車(chē)一點(diǎn)也不感興趣。畢竟，沒(méi)有方向盤(pán)的汽車(chē)根本就不成其為汽車(chē)。

磁卡

今天在許多場(chǎng)合我們都會(huì)用到磁卡，如在食堂就餐，在商場(chǎng)購(gòu)物，乘公共汽車(chē)，打電話，進(jìn)入管制區(qū)域等等，不一而足。在西方，人們遺失了錢(qián)包之后，往往擔(dān)心的不是錢(qián)包里的現(xiàn)金，而是各種用途的磁卡。

70年代早期，帶有磁條的信用卡在美國(guó)問(wèn)世，極大的提高了信用卡購(gòu)物時(shí)的驗(yàn)證效率，一下子便受到零售商的青睞。美國(guó)的信用卡行業(yè)因此進(jìn)入一個(gè)高速增長(zhǎng)期。有人問(wèn)，目前陸陸續(xù)續(xù)問(wèn)世的各種“智能卡”會(huì)不會(huì)取代磁卡呢？專(zhuān)家認(rèn)為暫時(shí)是不會(huì)的。他們指出，芯片型的智能卡只適用于某些特定的領(lǐng)域，與磁卡并不發(fā)生沖突，更何況取代磁卡的終端設(shè)備投放代價(jià)高昂，誰(shuí)也不會(huì)愿意這么做的。

交通指揮燈

交通指揮燈是非裔美國(guó)人加萊特·摩根在1923年發(fā)明的。此前，鐵路交通已經(jīng)使用自動(dòng)轉(zhuǎn)換的燈光信號(hào)有一段時(shí)間了。但是由于火車(chē)是按固定的時(shí)刻表以單列方式運(yùn)行的，而且火車(chē)要停下來(lái)不是很容易，因此鐵路上使用的信號(hào)只有一種命令：通行。公路交通的紅綠燈則不一樣，它的職責(zé)在很大程度上是要告訴汽車(chē)司機(jī)把車(chē)輛停下來(lái)。

開(kāi)車(chē)的人誰(shuí)也不愿意看到停車(chē)信號(hào)。美國(guó)夏威夷大學(xué)心理學(xué)家詹姆斯指出，人有一種將剎車(chē)和油門(mén)與自尊相互聯(lián)系的傾向。他說(shuō)：駕車(chē)者看到黃燈亮?xí)r，心里便暗暗作好加速的準(zhǔn)備。如果此時(shí)紅燈亮了，馬上就會(huì)產(chǎn)生一種失望的感覺(jué)。他把交叉路口稱(chēng)作“心理動(dòng)力區(qū)”。如果他的理論成立的話，這個(gè)區(qū)域在佛羅伊德心理學(xué)理論中應(yīng)該是屬于超我（supere go）而非本能（id）的范疇。

新式的紅綠燈能將闖紅燈的人拍照下來(lái)。犯事的司機(jī)不久就會(huì)收到罰款單。有的紅綠燈還具備監(jiān)測(cè)車(chē)輛行駛速度的功能。

遙控器

據(jù)說(shuō)，遙控器的開(kāi)發(fā)源于人們對(duì)于電視商業(yè)廣告的反感。美國(guó)*公司（Zenith）的總裁尤其痛恨電視節(jié)目頻頻被廣告打斷的現(xiàn)象。在他的領(lǐng)導(dǎo)下，*公司在1950年開(kāi)發(fā)出了世界上個(gè)遙控器。這個(gè)遙控器是有線的。*公司再接再厲，在1955年又研制了世界上個(gè)使用光學(xué)傳感器的無(wú)線遙控器，后來(lái)又發(fā)明了超聲波遙控器。紅外線遙控器則是到了八十年代初才問(wèn)世。這時(shí)遙控器的價(jià)格變得非常低廉，誰(shuí)都能買(mǎi)得起。今天遙控器已經(jīng)成為家電產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配置，市場(chǎng)上銷(xiāo)售的99%的電視機(jī)和100%的錄像機(jī)都配置有它。對(duì)了伴著遙控器長(zhǎng)大的一代人來(lái)說(shuō)，手持遙控器從一個(gè)頻道換到另一個(gè)頻道正是電視給他們帶來(lái)的歡樂(lè)之一。

陰極射線管

陰極射線管（CRT）是德國(guó)物理學(xué)家布勞恩（Kari Ferdinand Braun）發(fā)明的，1897年被用于一臺(tái)示波器中與世人見(jiàn)面。但CRT得到廣泛應(yīng)用則是在電視機(jī)出現(xiàn)以后。電視出現(xiàn)于本世紀(jì)20年代，到了50年代在西方得到全面普及，如今電視更是*。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)人平均每天要觀看7個(gè)小時(shí)的電視。

當(dāng)然，看電視是一種被動(dòng)接受。但是當(dāng)CRT顯示器上顯示出的是一幅計(jì)算機(jī)的操作界面，情況就大不相同了。我們可以與之互動(dòng)、交流，此時(shí)顯示器便成為我們可以加以利用的一種手段。隨著互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃興起，許多人患上了“上網(wǎng)成癮癥”，這種社會(huì)現(xiàn)象從一個(gè)側(cè)面充分反映出今天越來(lái)越多的人寧愿坐在CRT的面前，而不愿意做其他任何事情。

液晶顯示器

電視機(jī)和計(jì)算機(jī)屏幕可向人們展示容量龐大的可視信息。然而它們擁有一個(gè)共同的缺點(diǎn)：體積太大。因?yàn)樗鼈兌夹枰粋€(gè)陰極射線管作顯示器。液晶顯示器的發(fā)明使得人們可以將顯示器攜帶在身邊。

雖然液晶早在1888年就已經(jīng)被奧地利植物學(xué)家Frederich Reinitzer所發(fā)現(xiàn)，但是人們直到1977年才將其用作顯示用途。當(dāng)時(shí)Hoffmann-La Roche發(fā)明了“螺旋向列液晶顯示器”并申請(qǐng)了。這種顯示器現(xiàn)在被普遍用于計(jì)算器和電子手表。80年代，每個(gè)像素都由一個(gè)晶體管控制的有源矩陣液晶顯示器研制成功，有力地推動(dòng)了筆記本電腦、微型電視機(jī)和便攜式DVD播放機(jī)的發(fā)展。

雖然液晶顯示器還存在顯示速度慢和視角受限等技術(shù)缺陷，但是技術(shù)專(zhuān)家指出，以薄、平著稱(chēng)的液晶顯示器5年內(nèi)必將淘汰目前普遍使用的又笨又重又占位置的CRT顯示器。

鼠標(biāo)/圖形用戶界面

道格拉斯·恩格爾巴特在60年代發(fā)明了鼠標(biāo)和圖形用戶界面。他曾這樣說(shuō)過(guò)：“我當(dāng)初發(fā)明鼠標(biāo)的時(shí)候，幾乎誰(shuí)也不相信人們會(huì)愿意坐在計(jì)算機(jī)顯示器跟前進(jìn)行在線操作?！?/P>

但是，鼠標(biāo)和圖形用戶界面在70年代在施樂(lè)公司的帕羅奧爾托研究中心（PARC）的努力下得到了進(jìn)一步的*，80年代在蘋(píng)果公司的努力下，它終于完成了走向大眾的進(jìn)程。至此，顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上的內(nèi)容在可視性方面大大改善，人們?cè)僖膊挥孟髲那耙粯有枰洃浻?jì)算機(jī)文件的名稱(chēng)和路徑。由于圖形用戶界面減輕電腦操作者的記憶負(fù)擔(dān)以及提供了一個(gè)良好的視覺(jué)空間環(huán)境，計(jì)算機(jī)終于發(fā)展成為一種工作場(chǎng)所。美國(guó)學(xué)者史迪文·*在《界面設(shè)計(jì)》一書(shū)中盛贊恩格爾巴特的發(fā)明“為普及數(shù)字化革命所作出的巨大貢獻(xiàn)是其他任何在軟件上所取得的進(jìn)步所不能比擬的?！?/P>

條形碼掃描器

1992年2月，美國(guó)前總統(tǒng)喬治·*獲贈(zèng)一個(gè)用于超級(jí)市場(chǎng)的條形碼掃描器。據(jù)說(shuō)，*當(dāng)時(shí)說(shuō)了句：“ 這東西真是奇特！”但是請(qǐng)注意，令*感到驚嘆不已的并不是這種早在1974年就已經(jīng)問(wèn)世的掃描技術(shù)。他感嘆的是當(dāng)時(shí)他手中拿的那種新式掃描器居然能夠掃描被撕成7張碎片的條形碼。

條碼掃描器次實(shí)際應(yīng)用是在美國(guó)俄亥俄州特洛伊市的馬什超級(jí)市場(chǎng)，掃描的是10小包一袋的口香糖。此前，條碼掃描器經(jīng)過(guò)了一個(gè)漫長(zhǎng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程。掃描器對(duì)商家初的吸引力是它的掃描結(jié)果非常準(zhǔn)確。但是激光能夠讀取大量信息，包括所售商品的類(lèi)型、時(shí)間和組合。如今，零售商存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量以兆兆位計(jì)，對(duì)每筆交易都要進(jìn)行記錄，這些信息都將返回給分銷(xiāo)商。條形碼大大提高了供應(yīng)鏈的通信效率，以至于有些商店要在商品銷(xiāo)售以后才付款。

7人機(jī)互換：

簡(jiǎn)介

人機(jī)交互、人機(jī)互動(dòng)（Human-Computer Interface，簡(jiǎn)寫(xiě)HCI，又稱(chēng)用戶界面或使用者界面）：是一門(mén)研究系統(tǒng)與用戶之間的互動(dòng)關(guān)系的學(xué)問(wèn)。系統(tǒng)可以是各種各樣的機(jī)器，也可以是計(jì)算機(jī)化的系統(tǒng)和軟件。人機(jī)交互界面通常是指用戶可見(jiàn)的部分。用戶通過(guò)人機(jī)交互界面與系統(tǒng)交流，并進(jìn)行操作。小如收音機(jī)的播放按鍵，大至飛機(jī)上的儀表板、或是發(fā)電廠的控制室。

人機(jī)交互（Human-Computer Interaction，簡(jiǎn)寫(xiě)HCI）：是研究關(guān)于設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和實(shí)現(xiàn)供人們使用的交互計(jì)算系統(tǒng)以及有關(guān)這些現(xiàn)象進(jìn)行研究的科學(xué)。

人機(jī)交互與人機(jī)界面是兩個(gè)有著緊密聯(lián)系而又不盡相同的概念。

人機(jī)交互與人機(jī)界面的關(guān)系

人機(jī)交互是指人與機(jī)器的交互，本質(zhì)上是人與計(jì)算機(jī)的交互。或者從更廣泛的角度理解：人機(jī)交互是指人與含有計(jì)算機(jī)的機(jī)器的交互。具體來(lái)說(shuō)，人機(jī)交互用戶與含有計(jì)算機(jī)機(jī)器之間的雙向通信，以一定的符號(hào)和

液晶屏被用作人機(jī)界面顯示器

動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)，如擊鍵，移動(dòng)鼠標(biāo)，顯示屏幕上的符號(hào)/圖形等。這個(gè)過(guò)程包括幾個(gè)子過(guò)程：識(shí)別交互對(duì)象-理解交互對(duì)象-把握對(duì)象情態(tài)-信息適應(yīng)與反饋等；而人機(jī)界面是指用戶與含有計(jì)算機(jī)的機(jī)器系統(tǒng)之間的通信媒體或手段，是人機(jī)雙向信息交互的支持軟件和硬件。這里界面定義為通信的媒體或手段，它的物化體現(xiàn)是有關(guān)的支持軟件和硬件，如帶有鼠標(biāo)的圖形顯示終端等。

交互是人與機(jī)-環(huán)境作用關(guān)系/狀況的一種描述。界面是人與機(jī)-環(huán)境發(fā)生交互關(guān)系的具體表達(dá)形式。交互是實(shí)現(xiàn)信息傳達(dá)的情境刻畫(huà)，而界面是實(shí)現(xiàn)交互的手段。在交互設(shè)計(jì)子系統(tǒng)中，交互是內(nèi)容/靈魂，界面是形式/肉體；然而在大的產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，交互和界面，都只是解決人機(jī)關(guān)系的一種手段，不是終目的，其終目的是解決和滿足人的需求。

交互設(shè)計(jì)是從屬于產(chǎn)品系統(tǒng)的，是對(duì)成功的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一種強(qiáng)有力的支持與*。

如果利用系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，交互設(shè)計(jì)是從屬于產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)的子系統(tǒng)。

8發(fā)展趨勢(shì)：

目前中國(guó)人機(jī)界面市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀　　

有專(zhuān)家指出，中國(guó)是全球人機(jī)界面需求量大的市場(chǎng)，但卻不是全球人機(jī)界面產(chǎn)品銷(xiāo)售額高的市場(chǎng)，這說(shuō)明，低端人機(jī)界面用戶在中國(guó)占有很大的份額。近些年來(lái)民族品牌的迅速發(fā)展，采取低價(jià)格等策略，正在大舉進(jìn)攻低端市場(chǎng)，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)占據(jù)了低端市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)地位，贏得了廣大用戶的認(rèn)可。國(guó)際品牌也在逐漸研發(fā)其經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品，以搶占低端市場(chǎng)的份額。因此，由于在低端市場(chǎng)的穩(wěn)扎穩(wěn)打，國(guó)內(nèi)的人機(jī)界面廠商整體業(yè)績(jī)呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的狀態(tài)。

人機(jī)界面不再是單純的顯示和控制　　

目前國(guó)內(nèi)的自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)，一些原本不用人機(jī)界面的行業(yè)，現(xiàn)在也開(kāi)始使用人機(jī)界面了，這說(shuō)明人機(jī)界面已經(jīng)成為客戶體驗(yàn)的*的一部分，人機(jī)界面的用戶界面能更好地反映出設(shè)備和流程的狀態(tài)，并通過(guò)視覺(jué)和觸摸的效果，帶給客戶更直觀的感受。

昆侖通態(tài)的人機(jī)界面產(chǎn)品也叫做工控機(jī)，因?yàn)樗呀?jīng)具備了工控機(jī)的功能，甚至比工控機(jī)更強(qiáng)，它綜合了從軟件到硬件，從顯示到CPU核心部件，以及工控機(jī)的操作系統(tǒng)，包括工業(yè)以太網(wǎng)的接口。因此，我們所說(shuō)的人機(jī)界面是工控機(jī)的另一種體現(xiàn)形式，而不于顯示和控制，也能更好地為客戶提供綜合的解決方案。

國(guó)產(chǎn)人機(jī)界面廠商仍需努力　　

昆侖通態(tài)常常說(shuō)的一句話是：讓客戶實(shí)實(shí)在在的感受到價(jià)值，這就是我們的核心競(jìng)爭(zhēng)力。我們不僅要讓客戶感受到增值，而且要讓客戶把成本降下來(lái)，也就是提高設(shè)備綜合競(jìng)爭(zhēng)力，降低設(shè)備綜合的成本。

作為一個(gè)民族品牌，我們首先要做出好東西，好的產(chǎn)品！沒(méi)有好的產(chǎn)品，民族品牌無(wú)從談起。而且要做好吃苦的準(zhǔn)備，那些拿出一件作品，賺上一筆錢(qián)就滿足的人是無(wú)法完成打造民族品牌這個(gè)責(zé)任的。打造民族品牌是一個(gè)艱苦而相對(duì)漫長(zhǎng)的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，必須注重積累，從技術(shù)的積累、產(chǎn)品的積累到資金的積累，更要有前瞻性，看清楚發(fā)展方向去做事，而不是投機(jī)。即便有了好產(chǎn)品，我們也要去認(rèn)真做事，去發(fā)展客戶開(kāi)拓市場(chǎng)。因此，從好產(chǎn)品到開(kāi)拓市場(chǎng)，到逐步改變用戶觀念，去創(chuàng)造一種用戶環(huán)境。這需要很多人的努力。

人機(jī)界面未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)　　

有些機(jī)械行業(yè)，比如說(shuō)機(jī)床、紡織機(jī)械等行業(yè)，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)發(fā)展有幾十年的歷史了，相對(duì)來(lái)說(shuō)屬于比較成熟的行業(yè)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，這些行業(yè)還存在著設(shè)備升級(jí)換代的需求。在這個(gè)升級(jí)換代的過(guò)程中，確實(shí)會(huì)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(shè)備更新過(guò)程中，將需求重新定位，去尋找那些能夠符合他們發(fā)展計(jì)劃，幫助他們提高自身生產(chǎn)力的設(shè)備供應(yīng)商。

鑒于這種需求，以后人機(jī)界面的改變，將在形狀上、觀念上、應(yīng)用場(chǎng)合等方面都有所改變，從而帶來(lái)工控機(jī)核心技術(shù)的一次次變革?？傮w來(lái)講，人機(jī)界面的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是六個(gè)現(xiàn)代化：平臺(tái)嵌入化、品牌民族化、設(shè)備智能化、界面時(shí)尚化、通訊網(wǎng)絡(luò)化和節(jié)能環(huán)?；?。