在i.mx536上實(shí)現Android平臺下的嵌入式人機交互

嵌入式技術(shù)作為21世紀智能時(shí)代的核心技術(shù)，越來(lái)越多的在工業(yè)領(lǐng)域承擔起支柱性作用，嵌入式系統相對之前的電子計算機系統有低功耗、體積小、性能強、穩定性高等特點(diǎn)。然而對于工業(yè)用戶(hù)來(lái)說(shuō)嵌入式系統最突出、最重要的特性還是良好的人機交互功能，它可以提供友好的用戶(hù)界面、圖像界面、靈活的控制方式、對專(zhuān)業(yè)知識要求低，甚至不需要嵌入式的知識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，因此在嵌入式系統開(kāi)發(fā)工作中人機交互的開(kāi)發(fā)設計就顯得非常重要。

中國高端ARM嵌入式設計服務(wù)領(lǐng)導者上海辰漢電子科技有限公司對人機交互有著(zhù)獨到見(jiàn)解。辰漢電子認為：人機交互已從早期的命令字符方式發(fā)展到現代的多媒體圖形用戶(hù)交互形式,并成為自然人機交互技術(shù)實(shí)現之前的一種過(guò)渡方式。是否具有便利、簡(jiǎn)潔、美觀(guān)的人機交互成為制約工業(yè)智能發(fā)展的一項關(guān)鍵技術(shù)。開(kāi)發(fā)一個(gè)良好的嵌入式人機交互，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計等四個(gè)方面。人機交互是計算機科學(xué)和認知心理學(xué)相結合的產(chǎn)物，同時(shí)還涉及到人體工效學(xué)、社會(huì )學(xué)、生理學(xué)、醫學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、哲學(xué)等諸多學(xué)科，是一門(mén)綜合性很強的科學(xué)，因此對開(kāi)發(fā)人員的知識結構要求很高，需要有著(zhù)深厚工業(yè)自動(dòng)化經(jīng)驗，對人機交互有獨到理解。各行各業(yè)蓬勃發(fā)展，制造業(yè)、IT業(yè)、汽車(chē)行業(yè)等都需要人機交互設計。而且這些設計不僅要好看，還要好用?，F在，人不但要跟機器打交道，還要跟物品打交道，跟汽車(chē)打交道，這些都需要人機交互。因此，現在很多人都開(kāi)始研究人機交互，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Android平臺下的嵌入式人機交互的過(guò)程。

這是一款類(lèi)似工業(yè)平板的數據采集器。

由于這款產(chǎn)品對于傳感器反饋的數據采集量大，接口種類(lèi)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，獨立RS485等，CPU選擇的是性能強大的cortex-A8，車(chē)規級的芯片。選擇完適合的嵌入式芯片后，開(kāi)發(fā)人員會(huì )根據需要創(chuàng )建一個(gè)系統功能的模型設計，模型主要是考慮軟件的數據結構、總體結構和過(guò)程性描述，同時(shí)根據模型硬件層面必須解決系統的燒寫(xiě)與啟動(dòng)、驅動(dòng)加載、程序調度、輸入輸出、顯示與控制等一系列基礎問(wèn)題，因此嵌入式人機交互開(kāi)發(fā)人員對于相關(guān)嵌入式硬件知識應具備足夠的理解與掌握。

嵌入式人機交互開(kāi)發(fā)的另一個(gè)基本要素就是嵌入式軟件操作系統的確立，嵌入式操作系統種類(lèi)很多，不同的操作系統對于開(kāi)發(fā)者的進(jìn)入門(mén)檻、知識結構的要求有所不同。選擇開(kāi)發(fā)用的操作系統時(shí)，應考慮到該操作系統的主要應用方向。目前，嵌入式人機交互開(kāi)發(fā)可以選擇操作系統主要分為WinCE和Linux兩大陣營(yíng)，隨著(zhù)2012年底微軟公司宣布Wince停止更新，越來(lái)越多的開(kāi)發(fā)人員在選擇操作系統時(shí)轉而選擇Linux衍生出的Android操作系統。有了合適的操作系統，開(kāi)發(fā)人員接著(zhù)應該考慮系統響應時(shí)間、用戶(hù)求助機制、錯誤信息處理和命令方式等人機交互設計的典型問(wèn)題，以便開(kāi)發(fā)出更高抽象化程度和更好可交互性。

嵌入式人機交互較之以往的人機交互類(lèi)設備，具備更直觀(guān)、更靈活、更生動(dòng)的人機交互戶(hù)方式，因此人機交互的設計也應該遵循更人性化的設計原則，基于用戶(hù)的思維和工作模式，而不是移動(dòng)設備的功能和特點(diǎn)。如果界面不吸引人、邏輯不合理，再好的應用程序也不會(huì )受到用戶(hù)的青睞，但是一個(gè)漂亮的、吸引人的人機交互不僅能夠增加用戶(hù)對應用程序的喜愛(ài)，還能增強應用程序的功能，從而增加用戶(hù)對應用程序的粘性。在嵌入式人機交互設計過(guò)程中，要以貫穿用戶(hù)為中心，充分了解人物，并遵循以用戶(hù)為中心的基本設計原則，順序原則，功能原則，一致性原則，頻率原則，重要性原則，面向對象原則，才能設計出好的人機交互。

作為物聯(lián)網(wǎng)智能設備的領(lǐng)導廠(chǎng)商，辰漢電子已經(jīng)強烈感覺(jué)到智能型人機交互產(chǎn)品面臨著(zhù)巨大的機會(huì )和挑戰，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(lèi)智能產(chǎn)品也越來(lái)越需要更好的用戶(hù)體驗，更高的性能，更低的功耗，便宜的價(jià)格。傳統的基于x86或低端ARM構架的封閉的windows應用已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足廣大開(kāi)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(kāi)，相信新一代的基于android的人機交互產(chǎn)品必然帶給用戶(hù)非凡的體驗，實(shí)現巨大的價(jià)值。