Свака контролисана електрична или механичка машина има интерфејс за људска машина (ХМИ) у облику тастера, полуга или додирних екрана. На високом нивоу, ХМИ има три основна елемента: улази, излази и нешто за подношење прелаза између њих двоје.
Док идемо у индустрију 4. 0 Ера, овај модел постаје мало сложенији. Дизајнери додају графичке корисничке интерфејсе (ГУИС), прелазећи од физичког на виртуелни тастери на ГУИ, повећавајући број задатака које ХМИ може да обавља, па чак и приказује повратне информације о перформансама у системима затворених петље.
Општи захтеви за процесор ХМИ ХМИС могу имати низ захтева за уграђеним процесорима, у зависности од њихове наменене апликације за крајње коришћење. Они су четири нивоа ХМИ перформанси: улазног нивоа, основног, средњег, и врхунског краја.
ХМИС нивоа улазног нивоа има врло основни кориснички интерфејс. Излазни екран је обично квартал видео графички низ (КВГА), до 320 к 240 и има минималну 2Д графику. Ови ХМИС намењени су за трошковно осетљиве апликације које захтевају само основе контролног интерфејса. Дизајнери могу овде да користе отпорни додирни екран, јер су економичнији од капацитивних екрана додира.
Не само да су отпорни екран осетљив на додир мање скупи од капацитивних екрана осетљивости, али трошкови БОМ-а такође могу бити нижи јер неки процесори могу да подрже отпорне на екране осетљиве на додир, док капацитивни додири понекад захтевају спољне компоненте. Ова врста ХМИ-а је најприкладнија за процесоре са ниским перформансама (<300 MHz) or microcontrollers that support resistive touchscreens.
Основни ХМИС Додајте побољшану резолуцију екрана и бољег корисничког интерфејса од ХМИС-а у улазу. Основни ХМИ ће имати отпорно на екрану осетљив на додир - и резолуцију приказа до проширене графичке низ (КСГА) (1,024 к 768) за побољшано корисничко искуство. У зависности од потребне снаге за обраду апликације, такви процесори ће бити у распону наношења на малим до средњим радом (300 МХз до 800 МХз) и могу имати користи од 2Д графичких папучица гаса.
Средњи распон ХМИС-а ближе огледало типично ГУИС да корисници могу свакодневно комуницирати. Средњи ХМИС има 2Д графику, приказује резолуције до КСГА (1.024 к 768), укључују више контрола од основне категорије, а у неким случајевима и увести и тактилне или слушне повратне информације. Ове карактеристике увелике побољшавају корисничко искуство. За ХМИС-а са средњим опсегом процесор мора да садржи графичко убрзање, перформансе средњег опсега (600 МХз на 1 ГХз) и графичку библиотеку која ће помоћи у изградњи ГУИ-ја.
High-end HMIs are naturally multimedia-rich. They require high-end SoCs with high-definition video support, 2D and 3D graphics gas pedals, and high-performance processors (multi-core and >1 ГХз), који може у великој мери користити од Цхип ДСПС-а како би се убрзало убрзавање аудио и видео обраде. Поред тога, врхунски ХМИС често захтевају процесоре који могу да поднесу више излаза високог резолуције и ХТМЛ5. Један пример је породица процесора Ситера заснована на руци кортек-језгра, која пружа скалабилност потребну за развој једне платформе за улазну нивоу на врхунске ХМИС и подржава индустријску поузданост.
ХМИС у кућним апаратима можете пронаћи, аутоматизација аутоматизације, као што су плоче за контролу пожара или лифтови и станице за пуњење електричних возила; Међутим, једна од најчешћих употреба индустријских ХМИС-а је у фабричкој аутоматизацији.
ХМИС у фабричким системима аутоматизације у системима фабричког аутоматизације, ХМИС Цоннецт Мацхине оператори за контролу функција, обично програмибилне логичке контролере (ПЛЦС), који контролишу сензори, актуаре и машине на фабричким пода.ХМИС-у су такође чешће укључени на и саме машине и у неким случајевима, и, у неким случајевима, и у неким случајевима, и у неким случајевима и самим фломима. Ове апликације стављају низ захтева за процесор у ХМИ, укључујући потребу за индустријским комуникацијским могућностима, поузданошћу индустријских разреда и безбедносне карактеристике.
Стандардни Етхернет индустријске комуникације нема детерминистичке функције потребне за индустријску аутоматизацију. Овде се играју протоколи дизајнирани за индустријске комуникације. Индустријски Етхернет протоколи омогућавају у реалном времену, детерминистичке комуникације потребне између различитих врста крајњих уређаја у управљачком систему.
За индустријске Етхенет створено је више од десетине различитих протокола. Обрађује ове протоколе у ХМИ-у захтева процесор, ФПГА или АСИЦ. У многим случајевима ХМИ ће имати процесор домаћина и засебне АСИЦ или ФПГА који води један протокол.
Као алтернатива ФПГА или АСИЦС, постоје интегрисана решења која могу послужити као индустријски Етхернет апликативни програм и комуникациони мотор; Ова решења се чак може проширити и да подрже више протокола.
Подршка за више протокола у ХМИС-у додаје велику потребну флексибилност у индустрији 4. 0 Како су контролни системи у паметним фабрикама често патцхвор оф различито решења која воде различите протоколе. Са подршком за више протокола, ХМИ може деловати као пролаз између различитих протокола.
У већини случајева индустријска квалитета постројења раде 24/7 године. А услови могу да варирају од нижег смрзавања на температурама кључања, у зависности од тога шта биљка производи. ХМИ у биљци мора бити у стању да издржи ове услове, па то мора да процесори у њему морају. Поставља потребу за процесорима индустријских разреда у фабричкој аутоматизацији ХМИС-а.
Процесори индустријских разреда морају бити у могућности да издрже широк спектар температура, обично -40 степена до 105 степени. Поред тога, дуги радни сати фабричке опреме захтевају опсежно тестирање века уређаја. Једна метрика која се користи за мерење живота уређаја је његова вријеме снаге (пох), што је број сати које се може правилно покренути и радити. Процесори са широким температурним опсегом и пох више од 88, 000 могу у основи више од 10 година. Већина индустријских ХМИС-а мора да испуни најмање 100, 000 пох.
Сигурност Иако су ХМИ и остатак контролне мреже обично конфигурисани на унутрашњој Етхернет мрежи изоловане са главног интернета, још увек постоји могућност злонамерне странке прислушкивање или измене комуникације између ХМИ-ја и остатка система. Да би се помогло заустављању нежељених сметњи, уграђени процесори често интегришу криптографске педале гаса у шифрирање података. Сигурно покретање је још једна популарна безбедносна опција која може помоћи у заштити интелектуалног власништва произвођача ХМИ.
Остали аспекти ХМИ-а, јер је ХМИ пре свега кориснички интерфејс, захтијева употребу оперативног система на високом нивоу (ОС) Популарне оперативне системе за ХМИС-у укључују Виндовс ЦЕ, Андроид и Линук Виндовс ЦЕ, посебно у фабричком простору за аутоматизацију, али Андроид и Линук, али Андроид и Линук и Андроид и Линук и Андроид и Линук и Андроид и Линук и Андроид и Линук и Андроид и Линук и Андроид и Линук и Андроид и Линук и Андроид и Линук и Андроид и Линук и Андроид и Линук и Андроид и Линук добијају пажњу да је већ више година. Виндовс ЦЕ је дуги низ година популаран у ХМИС-у, посебно у фабричкој аутоматизацији, али Андроид и Линук сте добили пажњу из више разлога.
Прво, Андроид и Линук су оперативни системи отворених кода, што значи да су слободни да имплементирају. Поред тога, јер су отворени извор, постоји велика заједница која подржава софтвер и пружа код узорка за сваки оперативни систем.
Андроид је популаран у системима где ће велики број корисника у интеракцији са ХМИ-ом, као што је аутоматизација или уређаји. Андроид је већ популаран на ручном тржишту, тако да је крива учења минимизирана за новопридошле људе ХМИС-у који су већ могли да буду упознати са оперативним системом.
У фабричкој аутоматизацији Линук је постао вероватни избор јер је широко препознат као стабилан, поуздан и сигуран. Многи индустријски ХМИС не требају све функције које долазе са Андроидом. С друге стране, Линук такође подржава оквире као што су КТ и отворене библиотеке графике (ОпенГЛ), што помаже у изградњи ефикасног Гије.
Још једна карактеристика која добија популарност у ХМИС-у је виртуализација. Као што је раније поменуто, ХМИС се обично интегришу са другим крајњим уређајима као што су ПЛЦ, индустријски роботи и ЦНЦ машине. Једна метода интеграције је имати одвојене процесоре за ХМИ и друге апликације, али то може бити скупо и захтевају додатни простор одбора.
Други приступ је употреба једног вишејезгреног процесора, са једним језгром посвећеним ХМИ-има и другим језграма посвећеним захтеву. Овисно о томе да ли је потребна операција у реалном времену, језгра могу покренути различите оперативне системе као што су РТОС и Линук.
Да би се сажели ХМИС покрива широк спектар апликација за крајње коришћење на свим нивоима перформанси, али имају неке заједничке карактеристике, укључујући ГУИС, повезивање са управљачким системима и контролу засновану на додирну контролу. Процесор мора бити у могућности да подржи бар ови захтеви ХМИ нивоа улазног нивоа. Основни, средњи домет и високи ХМИС могу даље да користе ове функције, укључујући графику високе резолуције, веб претраживање, видео и више екран.