最新一代人机界面（工业触摸屏）HMI将传统产品的最佳功能与现代开源硬件、软件和网络技术相结合，解决传统产品面临的挑战。

操作员界面设备是工业自动化的关键要素，但许多产品存在缺点和实施障碍。随着鲁棒性、易用性等新特性的融合，操作员界面设备可以应用于工业边缘等关键应用，经典人机界面的最佳功能可以与现代商业技术相结合。

允许操作员与自动化系统交互的电子设备统称为人机界面(HMI)。有时，建立在非个人计算机计算平台上的更专门的设备可以被称为操作员界面终端(OIT)。将人机界面和操作员界面终端集成到自动化系统中是非常重要的。它们可以提供比简单面板设备更多的接口选项。如果需要更改，人机界面或操作员界面终端通常可以以较低的成本重新配置或重新编程。

但是，一些额外的操作员界面功能仍然存在一些缺点，这使得人机界面过于昂贵，难以维护。为了解决这些缺点，最新的人机界面产品的设计吸收了过去的经验，并利用了最新的商业技术。

1.传统人机界面面临的挑战

第一代HMI和操作员界面终端侧重于使用户能够启动和停止设备，了解系统的运行模式并进行适当的调整。

而报警和事件记录、历史数据和趋势显示都是后期逐渐增加的功能。人机界面和操作员界面终端的配置可以复制和保存。如果旧设备损坏或出现故障，可以相对快速地部署新设备。网络功能的改进，尤其是以太网和无线网络，意味着人机界面不再需要安装在机器附近。现场可安装多个人机界面，在控制室、机器和办公室提供界面。

与硬线面板设备相比，这些人机界面和操作员界面终端有许多优点，但也有一些缺点。

（1）面临的挑战包括:

（2）专有硬件和软件的限制；

（3）初始成本高；

（4）持续的支持和维护成本；

（5）许可复杂性和成本；

（6）工程师和操作员的广泛培训；

（7）整合多个平台所需的努力；

（8）落后的技术。

专用操作员界面终端可以使用专有硬件和软件。制造商提供这些设备是为了在相对独立的空间内提供足够的控制系统接口。由于他们专注于工业市场，因此无法从消费电子产品提供的规模商业利益中获益，这使得他们在性价比方面的竞争力较低。然而，它们通常可以承受恶劣的工业环境，并提供实用和可维护的解决方案。

然而，与更大的消费市场相比，工业市场的创新速度略慢，因为其市场相对较小，更不用说与处于技术前沿的个人电子市场相比更加保守。

2.最新的人机界面技术

最新一代的人机界面产品通过集成成熟的商业技术解决了这些缺陷，同时包含并构建了前几代人机界面和操作员界面终端的最佳功能。

优点包括:

（1）开源:理想情况下，现代人机界面将传统操作员界面终端的健壮性和易用性与基于PC的人机界面的功能和价值相结合。当硬件平台基于实时开源操作系统(如Linux)时，这种结合成为可能，无需购买或许可费用。占地面积小、热插拔组件、局部LED指示灯等实用触控功能，让平台更适合现场使用。合理的设计，即使在充满挑战的工业环境中，硬件也能提供与家用电脑一样的性能。

（2）经济实惠的配置:可以定制，但不是必须的，因为现代HMI硬件包含内置的标准功能，可以满足大部分需求。基于PC的HMI配置软件价格合理，没有限制性的许可费。最终用户可以专注于将人机界面应用到最合适的位置，而无需担心限制标签数量或运行时间。

（3）易用性:开发工具选项不仅使新开发人员能够轻松使用现代人机界面创建基本应用程序，还使高级程序员能够使用可选的SecureShell访问来开发自定义应用程序。原始设备制造商通常需要这种类型的灵活性来编写机器特定的程序，甚至是C++/C++、Python等语言的专有算法。

（4）集成屏幕和灵活端口:一些设备上提供的板载显示器可以提供远远超过所需HMI的HMI应用，但高清多媒体接口(HDMI)可以根据需要提供更大的本地显示。此外，多个以太网和通用串行总线端口和输入/输出模块可以方便与任何现场设备或系统的连接。

（5）网络和云基连接:当用户使用网络和云基连接时，他们可以从现代人机界面中实现更多功能。数据可以在数据库和系统之间安全共享，人机界面可视化可以扩展到任何可以托管网络浏览器的授权计算机或移动设备。

（6）移动性:移动性是现代人机界面的另一个关键组成部分。一旦基本设备安装配置完成，任何移动设备都可以安全连接，成为另一个HMI，为工程师和操作员提供更大的灵活性。

设计师可以更加关注HMI的内容和体验应该是什么，同时降低底层平台的成本和复杂度。最新一代HMI将传统产品的最佳功能与现代开源硬件、软件和网络技术相结合，解决传统产品带来的挑战。因为这些最新的人机界面可以轻松无缝地联网并部署在任何典型的移动设备上，最终用户发现当今的技术正在以可承受的价格满足他们的需求。