智能工业

HMI - 人机界面

无线技术改变了工业设备的用户体验

简介

适用于工业应用的无线人机界面 (HMI)

工业现场设备传统上使用复杂的本地用户界面和电缆连接的 PC 程序来进行配置、编程和诊断。蓝牙是未来 HMI 的理想技术。使用 Silicon Labs 预认证的蓝牙模块和移动应用工具,可简化用户体验现代化过程,加速上市时间。

设计注意事项

无线技术如何改变用户体验?

工业现场设备引入 HMI 带来很大的设计挑战。传统上,设计者受到物理空间的限制,需要考虑环境条件,并且还需要对外部连接的任何端口进行电流隔离以确保安全。为了解决这些挑战,设计者不得不进行权衡,因为在设计过程中会做出很多妥协,因此可能会对用户体验产生不利影响。复杂的用户界面可导致较差的感知使用性,因为在配置、操作或维护方面存在困难,用户可能会选择不使用设备的全部功能。

蓝牙技术在工业现场设备中的应用仍处于初期阶段,但由于其优于传统设计方法的优点,正逐渐获得更多的应用空间。现代蓝牙预认证模块包含构建直观的用户体验所需的一切。此外,这些模块的封装很小,这意味着它们可集成到空间有限的设备中。这些模块的尺寸最小为 6 x 6 mm。蓝牙模块的功耗进行了优化,达到了可用于电池供电设备的水平。

蓝牙是一种无线技术,这意味着现场设备和用户终端设备之间的外部连接无需电流隔离。这可大大降低材料成本。因为需要进行安全性验证的暴露的接口更少,还减少了测试和验证。由于蓝牙技术的广泛采用,使得各种便携式设备能够作为设备的用户接口。当设计者不再局限于几个按钮和小型显示器时,他们就可以向客户交付突出产品优点的用户界面,以及实现比竞争对手更好的差异化。

工业设备可以安装在具有挑战性的环境中,在这样的环境中,设备可暴露在灰尘、盐水、潮湿和其他条件下。需要对穿过设备外壳的所有进口进行精心设计和保护。使用基于蓝牙的 HMI,可最大限度减少物理连接器、按钮和屏幕,从而简化设备设计。从客户的角度来看,他们需要维护的事项更少,从而节约了成本。现场设备也可能安装在难以到达的地点,这就使得传统的基于缆线的接口使用起来很麻烦。通过蓝牙,用户可以使用手持设备从安全位置远程连接到设备。

由于 RS-232 串行通信的通用性和可用组件的广泛性,工业现场设备的外部连接常基于这种通信方式。这些类型的接口为实现无线带来了绝佳的机会。蓝牙模块以标准的 UART 作为输入,不需要任何蓝牙编程知识,是实现 HMI 创新的最佳选择。除了预认证的模块外,作为主要用户界面的移动应用程序也是影响上市时间和开发成本的关键因素。提取蓝牙操作的预先确定的移动应用程序框架大大简化了设计过程,并减少了开发时间。

Silicon Labs 为人机界面应用提供广泛的预认证蓝牙模块组合,包括用于空间受限设计的世界上最小的系统级封装蓝牙模块。我们的开发工具包括旨在加速应用程序开发的移动集成软件。我们的 Bluetooth Xpress 产品及其移动应用程序框架非常适合于将现有人机串行接口转换为可靠的、永不过时的用户体验。

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