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HMI人机交互在工业4.0到万物互联

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kkhmi|  楼主 | 2021-10-25 11:51 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 kkhmi 于 2021-10-26 11:52 编辑

    工业革命 已经经历了3个时代,2000年代开始迎来第4次工业革命:工业4.0
    第一次工业革命:蒸汽机时代
    第二次工业革命:电气化时代
    第三次工业革命:信息化时代
    第四次工业革命:智能化时代 (信息化推动万物互联的产业变革时代)
    工业4.0 这个变革,最早2013年是德国在汉诺威的工业展览会,由一批工业家提出。工业4.0”是透过以 大数据革命(Big Data )、云计算 ( Cloud)、移动互联 (IOT)的推动下,对企业和工业家,把产业进 行智能化、工业化相结合的改进升级改做!
    AIOT (智能互联网 AI + IOT )也变成智能化时代的一个热门话题,但是这个课题,包括了相当漫长且复杂的产业链,涉及过多的生产技术能力、信息化能力,工程化能力、产品化能力,每个环节对于开发者来说都存在陌生的内容,但AIoT又注定是一个多流程连接、协同的产业领域。
    高端的运算,可以秒杀很多复习的应用问题,但是生产线上,却是分工明细,每个生产环节,也需要人去做判断,人机交互( Human Interface )变成重要的信息,可以透过各种的通讯方式,上载到云端,上位机可以协助做一些边缘计算,让每个环节仅仅相扣,万物互联!

为何需要 HMI ( 人机交互 )
    使用【屏幕界面】 取代了 【机械按键】所产生的变化:
    ●系统更新的便利:IOT的发展,产品的应用需要及时更新,触控屏幕和系统可以根据需求而修改,匹配操作人员的思维模式,机动和灵活变化,为任何应用都带来了方便性!
    ●一步到位 和 简化工作:多样化的图型也让使用者,简单易眀。 利用触控技术,使用者可以只要触控屏幕,快速切换浏览多个菜单屏幕,便马上完成工作。
    ●提供图像信息,而不仅仅是数据:图像能够把文字和数据,分门别类,直观地找到重要设备的状态通知,更加容易表达,使用者便可以透过多样变化的图像,便可以及时的判读和执行下一个动作!
    所以选择HMI 成为工业配置的重要部分,以上的优点是对比老式的界面所不能够提供的简单和便利!

为何选择使用 Microchip 的 HMI 产品
    ●多点触控技术:Microchip的 多点触控技术,不单指在工业上面应用广泛,更加达到汽车标准,广泛的应用,是信心的保证
    ●免费图像配置:Microchip 的图像设计系统,原厂直接免费提供,客户避免去额外付费和遇到盗版的侵权的法律问题!当使用Microchip产品的时候,已经得到保障!
    ●完善的界面和周边产品:Microchip 的主控本身拥有丰富的界面资源以外,也提供【一站式】的周边产品,从模拟器件,**芯片,IoT 配套的 蓝牙,WIFI 等,其中最有特色的【加密芯片】,更加可以让用户得到知识产权的保护!
    当选择 Microchip 的HMI产品的时候,不单是一个型号的产品支持,而是整个系统是的技术支持!
Microchip 在人交互这个部分,有着领先的产品技术,为业界提供一个系统性的产品系列:
    1)Cortex A5 :ATSAMA5D27-WLSOM1
   
    ●基于Arm®Cortex®A5处理器的SAMA5D2微处理器
    ●256兆字节LPDDR2 SDRAM
    ●MCP16502电源管理芯片
    ●WILC3000 WiFi和蓝牙模块
    ●预配置的ECC608安全元素(Truct和Go)
    ●模块: 40.8 x 40.8 mm,间距0.8 mm
    工程师可以直接使用这个模块,产品是工业级,不用再花时间去画原理图,布板和生产。特别是内置了WIFI 和 蓝牙模块,用户可以直接透过无线把参数和工作指令上传到边缘路由器,甚至云端!加密芯片的配置,可以让资料上载的时候,得以保密之余,也确认接收端必须透过安全认证才能接收信息!
    2)Cortex M4:ATSAMD51J18A-AUT

    ATSAMD51高性能微控制器系列针对的是使用带浮点单元(FPU)的32位ARM®Cortex®-M4处理器的通用应用,运行频率高达120 MHz,带ECC的高达1 MB双面板闪存,以及带ECC的256 KB SRAM。
    ●Cortex-M4 内核
    ●支持就地执行(XIP)的四串行外围接口(QSPI)。
    ●最多2个安全数字主机控制器(SDHC)
    ●用于音频的内部IC声音(I2S)控制器
    ●外围触摸控制器(PTC)支持多达256个通道的电容式触摸。
    ●带嵌入式主机/设备的全速USB。
    ●支持5种低功耗模式,具有同类领先的65µA/MHz有功功率性能。
    ●集成安全,包括非对称和对称加密硬件加速
    ●串行通信(SERCOM)端口可配置为UART/USART、ISO 7816、SPI或I2C


    3)MPLAB Harmony Graphics Suite 画图开发平台和对于 Cortex 产品 的支持
    MPLAB Harmony Graphics Composer (MHGC) 是 Microchip 开发系统特别提供画图工具,工程师可以直接使用这个开发平台,协助公司绘画界面,也是人机交互非常重要的一个环节!
    ●绘图工具和开发系统紧密在相同一个开发平台上,工程师可以专注和即时地编程和调试,带来工作上面的方便。

    ●Microchip的32位单片机具有图形处理单元(GPU)、多层叠加图形控制器和等,甚至部分也把DRAM集成。让跑程序和图画也非常流畅!
    ●画图工具是Microchip自有产品,【免费】提供给客户使用。不需要担心日后有第三方收取其他费用,节省了一笔费用!
    ●客户使用我们的芯片,透过网络 和 USB接口,可以把【图案 和 软件】在线升值!

    通过MCHP的Harmony3可以很方便地对SAMD51进行开发;可以通过Harmony3生成带有RTOS的软件框架,添加任务,设置任务的堆栈大小;可以方便地设置电容触控,制作带有电容触摸的应用;可以通过GUI工具集来设计HMI,工具集可以方便地把各个图形组件生成代码,并且提供属性改变的接口

    4)触摸芯片:
    Microchip的触摸技术,可以分为 1D / 2D / 3D ,技术已经非常成熟:
    由于最近冠状病毒肺炎的爆发,越来越多的人意识到个人卫生的重要性,以及触摸公共物体可能带来的风险。例如这些按键做不到防水!对于机械按键,按键与面板之间是有缝隙的。如果经常喷洒漂白剂/酒精,或者其他类似的消毒液,按键可能失灵,甚至整个控制面板都失效。利用Microchip的电容触摸技术,你可以替换所有的机械按键,面板也就可以使用一体化的塑料保护盖板,从而使得整个面板是无缝的。在这种情况下,那张丑陋的塑料薄膜也就不再需要了,而且可以随时清理面板。无缝的质地还可以大大降低留存细菌和病毒的机会。
    加上Microchip 的 3D 手势识别触摸技术,使用者完全可以不用接触,便可以提供隔空近距离控制,包括 上下左右 和 旋转控制等,让使用者有全新的体验!


    棋港电子有限公司是 Microchip的一级代理商,能够协助客户完成 HMI (人机交互)的Total System Solution(整体解决方案),同时我们的技术团队也可以即时解答客户相关问题!期望可以透过多分享和交流,提供更好的服务!
    如果您有兴趣更进一步了解MCHP的HMI方案,可以发邮件联络以下邮箱: easy.you@keikong.com;peter.fan@keikong.com;plato.cheung@keikong.com;

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