智能時代如何實現(xiàn)嵌入式人機交互界面

時間:2015-04-13

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:嵌入式技術(shù)作為21世紀(jì)智能時代的核心技術(shù),越來越多的在科技和生活領(lǐng)域承擔(dān)起支柱性作用,同時也引領(lǐng)著新時代的人們奔赴充滿想象的未來。

嵌入式技術(shù)作為21世紀(jì)智能時代的核心技術(shù),越來越多的在科技和生活領(lǐng)域承擔(dān)起支柱性作用,同時也引領(lǐng)著新時代的人們奔赴充滿想象的未來。如何實現(xiàn)嵌入式人機交互界面,打造一個最好的智能時代,這其中受很多因素的影響。

今天,嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)滲入到社會生產(chǎn)、生活的各個方面,嵌入式系統(tǒng)相對之前的電子計算機系統(tǒng)有低功耗、體積小、性能強、穩(wěn)定性高,以及周邊器件allinone等特點。然而對于普通用戶來說嵌入式系統(tǒng)最突出、最重要的特性還是良好的人機交互功能。嵌入式設(shè)備之所以能與用戶親密接觸,最重要的因素就是它可以提供友好的用戶界面、圖像界面、靈活的控制方式、對專業(yè)知識要求低,甚至不需要嵌入式的知識就能讓人們很快、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)工作中人機交互界面的開發(fā)設(shè)計就顯得尤為重要,值得設(shè)計開發(fā)人員深入了解,認(rèn)真思考。

要開發(fā)一個理想的嵌入式人機交互界面,需要考慮多重因素。其中主要因素括行業(yè)特點、嵌入式硬件、嵌入式軟件以及UI設(shè)計等四個方面,接下來將對這些因素逐一進行介紹。

行業(yè)因素

嵌入式系統(tǒng)已滲透入社會生活的各個領(lǐng)域,不同行業(yè)對于嵌入式人機交互會產(chǎn)生不同的理解,提出不同的訴求。因此,開發(fā)嵌入式人機交互界面時必須要充分考慮這些行業(yè)特點?,F(xiàn)階段,嵌入式產(chǎn)品的行業(yè)分布大致可劃分為五類即:消費類、工業(yè)類、汽車類、軍工類和醫(yī)療類。其中消費類嵌入式人機交互界面設(shè)計更多側(cè)重于視覺效果、觸摸體驗與互動節(jié)奏;工業(yè)類嵌入式人機交互界面設(shè)計則更偏重于實時監(jiān)控、直觀表達(dá)與精確控制;汽車類嵌入式人機交互界面設(shè)計對人機工程學(xué)方以及安全穩(wěn)定性方面需有更多考量;軍工類嵌入式人機交互界面設(shè)計要確??煽啃?、穩(wěn)定性、安全性、便捷性;醫(yī)療類嵌入式人機交互界面設(shè)計必須考慮醫(yī)院環(huán)境,醫(yī)患使用場景等重要因素。

硬件因素

嵌入式人機交互界面開發(fā),首先要基于適合的硬件平臺系統(tǒng)方能實現(xiàn)其功能,硬件平臺系統(tǒng)的核心是嵌入式處理器。截止07年全球嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu)超過30個,型號多達(dá)千種以上。業(yè)界一般將嵌入式處理器分為EMPU(嵌入式處理器)、MCU(嵌入式微控制器)、DSP(嵌入式數(shù)字信號處理器)和SOC(嵌入式片上系統(tǒng))四大類?,F(xiàn)階段嵌入式人機交互界面開發(fā)主要集中于EMPU中的X86和ARM架構(gòu)的芯片,而ARM架構(gòu)芯片越來越呈現(xiàn)出強勁的后來居上的姿態(tài)。在ARM芯片隊伍里根據(jù)應(yīng)用主要分為消費類ARM芯片和工業(yè)、汽車類ARM芯片兩大類。其中生產(chǎn)消費類ARM芯片主要有蘋果公司、高通、三星、英偉達(dá)、菲利普等,生產(chǎn)工業(yè)、汽車類ARM芯片的公司主要包括飛思卡爾、TI等。

選擇適合的嵌入式芯片后,開發(fā)人員往往會根據(jù)需要創(chuàng)建一個系統(tǒng)功能的模型設(shè)計,模型主要是考慮軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、總體結(jié)構(gòu)和過程性描述,在這個模型中界面設(shè)計一般只作為附屬品。接下來根據(jù)模型硬件層面必須解決系統(tǒng)的燒寫與啟動、驅(qū)動加載、程序調(diào)度、輸入輸出、顯示與控制等一系列基礎(chǔ)問題,因此嵌入式人機交互界面開發(fā)人員對于相關(guān)嵌入式硬件知識應(yīng)具備足夠的理解與掌握。

軟件因素

嵌入式人機交互界面開發(fā)的另一個基本要素就是嵌入式軟件操作系統(tǒng)。嵌入式操作系統(tǒng)種類很多,不同的操作系統(tǒng)對于開發(fā)者的進入門檻、知識結(jié)構(gòu)的要求有所不同。從實時性角度嵌入式操作系統(tǒng)可分為面向控制、通信等領(lǐng)域的實時性操作系統(tǒng)和面向消費類電子的非實時性操作系統(tǒng);從應(yīng)用角度嵌入式操作系統(tǒng)可分為專用型和通用型兩類。專用型嵌入式操作系統(tǒng)主要有IOS、SmartPhone、PocketPC、Symbian、PalmOS等主要針對如手機、平板電腦等專用領(lǐng)域。通用型嵌入式操作系統(tǒng)主要有Linux、WinCE、Android、VxWorks、QNX等,沒有限定具體的應(yīng)用方向,應(yīng)用比較廣泛。

選擇開發(fā)用的操作系統(tǒng)時,應(yīng)考慮到該操作系統(tǒng)的主要應(yīng)用方向,IOS、Symbian、PalmOS僅針對消費電子,Android側(cè)重于消費電子,Linux、WinCE主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,VxWorks、QNX在軍工方面多有建樹。需要特殊指出的是蘋果公司IOS系統(tǒng)屬于封閉系統(tǒng),開發(fā)者僅能針對應(yīng)用程序界面進行開發(fā),無法修改系統(tǒng)界面。目前,嵌入式人機交互界面開發(fā)可以選擇操作系統(tǒng)主要分為WinCE和Linux兩大陣營,隨著2012年底微軟公司宣布Wince停止更新,越來越多的開發(fā)人員在選擇操作系統(tǒng)時轉(zhuǎn)而選擇Linux以及Linux衍生出的Android等操作系統(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)時間、用戶求助機制、錯誤信息處理和命令方式等人機交互界面設(shè)計的典型問題,以便開發(fā)出具備更高抽象化程度和更好可交互性的界面。

UI設(shè)計因素

嵌入式人機交互界面較之以往的人機交互類設(shè)備,具備更直觀、更靈活、更生動的人機交互戶方式,因此人機交互界面的設(shè)計也應(yīng)該遵循更人性化的設(shè)計原則,基于用戶的思維和工作模式,而不是移動設(shè)備的功能和特點。如果界面不吸引人、邏輯不合理,再好的應(yīng)用程序也不會受到用戶的青睞,但是一個漂亮的、吸引人的人機交互UI不僅能夠增加用戶對應(yīng)用程序的喜愛,還能增強應(yīng)用程序的功能,從而增加用戶對應(yīng)用程序的粘性。在嵌入式人機交互UI設(shè)計過程中,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)計出好的人機界面。

隨著基于嵌入式技術(shù)的產(chǎn)品持續(xù)豐富,嵌入式系統(tǒng)軟硬件性能的不斷提升,嵌入式人機交互界面的應(yīng)用必將變得越來越廣泛。將有越來越多的團隊和個人參與到嵌入式人機交互界面開發(fā)當(dāng)中,因此對于嵌入式人機交互界面主要影響因素的理解與掌握,以及界面設(shè)計規(guī)律的深入挖掘顯得十分必要和有意義。

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