如何加速数据可视化
随着工业数据量呈指数级增长，人机界面(HMIs)正在提供改进的数据可视化和讲故事工具，以支持智能自动化和战略决策
“数据是新货币”这句话在许多行业都能听到。根据世界经济论坛，到2025年，每天产生的数据量预计将在全球范围内达到483个exabytes。
在我们的日常生活中，每次谷歌获取信息时都会生成数据，询问Alexa的某些东西或访问他们的手机或SmartWatch。为工业自动化部门，全球市场见解项目工业传感器出货量在2026年之前增长3亿美元．越来越多的工业传感器的实施以及先进的控制器和数据采集平台，可以以非凡的速率实现实时数据收集，从而产生指数增长。
但是，收集数据是不够的，需要在上下文中可视化为快速和简单地解释的有用信息。良好的信息允许用户建立含义，找到模式和异常并得出结论。如今，通过从传感器，控制器，IIOT设备和其他系统接收的大量数据，高级数据可视化变得至关重要。
相比文本或其他类型的数据，人类大脑处理视觉数据的能力更强;相比基于文本的信息，人类大脑记住故事和视觉信息的能力更强，因此提供这些格式的信息至关重要。
大局
一些用户界面(UI)和数据可视化设计趋势开始影响工业自动化，包括使用真实画面、极简主义美学和复杂的排版等概念。本地人机界面(HMIs)、现场监控和数据采集(SCADA)系统以及整体设备有效性(OEE)显示都需要有效的ui，并显示高级分析和预测性维护的结果。这些ui需要吸引操作人员的注意，直观，并允许快速解释数据，以便采取行动。
一个微软的一项研究显示，2000年人类的注意力持续时间平均为12秒到了2013年，这个时间缩短到了8秒。因此，设计人员在创建数据可视化时必须加入预先注意的属性，这样操作人员就可以在不需要过度努力的情况下注意到屏幕信息。
Pre-attentive处理
预先注意属性被定义为我们的大脑在几毫秒内处理的属性，比如颜色、形状、空间定位和动作。
颜色。颜色可以增强或分散数据可视化消息的注意力。ISA-101人机界面设计标准建议谨慎使用颜色，主要用于表示异常或异常状态。情境感知方法——让用户在设计屏幕和仪表盘时意识到环境——还提倡谨慎使用颜色和形状，以确保操作人员的注意力被可操作的数据吸引。
在使用颜色进行数据可视化时，专家还提倡一致而有效地使用颜色，同时理解所选调色板的文化含义。颜色的含义因文化或颜色偏见而异。例如，在西方文化中，红色常被用来表示警报或危险，而在中国，红色代表好运和成功。因此，在设计数据可视化屏幕时，颜色的效果需要结合所传达的信息来考虑。颜色的使用应该是有目的的，或者是为了突出数据的一部分，或者是为了区分不同的数据点。
亮度与颜色有关，而暗色数据仪表板——黑色背景加上彩色或霓虹色调色板——受到《星球大战》等未来主义电影和苹果等主要品牌的启发，越来越受欢迎。黑暗数据仪表板延长了显示设备的电池寿命，并通过减少眼睛疲劳改善视觉人体工程学，并根据当前光照条件自动调整亮度，便于在黑暗环境中使用。由于这些和其他优点，现在深色数据仪表板比浅色主题仪表板使用得更多(参见图1)。
图1:深色的人机界面仪表板在流行程度上已经超过了浅色的仪表板，但在使用颜色时，应始终考虑到终端用户的期望。礼貌:ADISRA
的形式。表单适用于区分屏幕上的数据的属性。例如，动态增加对象或屏幕区域的大小或突出表意味着重要性并快速捕获操作员注意。
空间定位。空间定位是用来表示数据的空间，它可以包括对二维和三维表示的使用。大多数数据可视化是在二维空间中描述的。然而，地理信息系统和三维表示是表示地理分散资产的有效方法。随着智能设备和传感器的随处部署，空间定位对于实现数据可视化操作效率变得越来越重要。
移动。运动一直是吸引操作者注意力的常用方法。然而，必须谨慎使用，以避免恼人或分散移动，闪烁和弹出。想想网络广告商是如何试图通过动态显示来吸引我们的注意力，以及有多少这样的广告变得令人讨厌，并促使用户使用广告拦截软件。
如果实现得当，ui可以受益于数据仪表板上的动画按钮，它是一种强大的技术，可以在需要操作时指示操作人员。这对于空间有限的移动设备尤其重要。
数据可视化趋势
通过使用主动的、连续的智能来自动处理实时和历史数据，作业公司也可以处理更多的数据量。通过检测异常并产生有效的UI指示、警报和事件，数据可视化成为向操作人员发出潜在问题警告的有效方法。以下是一些额外的数据可视化趋势。
智能设备。智能设备到处都是，所有时间收集数据并有助于数据的扩散。然而，数据的价值随着年龄的年龄而减小，因此数据可视化必须更接近数据始发，同时为企业级提供可视化。此外，跨分布式数据集的连接允许组织识别这些不同设备之间的有价值的连接，关系和见解。
根据IDC，到2024年，“70％的企业将集成其边缘生成的数据利用基于云的企业系统，允许基于IOT分析的实时行动。“智能设备的合并提供实时数据分析，以及更接近数据的可视化，同时将这些数据集结合到公司架构中，提供了决策者，其中包含所需的信息，在哪里以及它们需要它时。
移动设备已经成为我们生活中不可缺少的一部分，同样也将在企业数字化中发挥不可或缺的数据可视化作用。移动设备拥有有限的图形空间，需要在这些设备上显示清晰、简单、紧凑和简洁的数据。随着注意力的减弱，移动设备上的数据可视化必须在简化交互功能的同时提供意识。
讲故事。使用传统HMI / SCADA和仪表板的数据可视化显示运营商正在发生的事情，但不是为什么。数据讲故事是一种传达为什么具有引人注目的叙述的方法。数据讲故事将信息放在上下文中，减少了不正确解释的可能性（参见图2）。
图2:ADISRA SmartView屏幕截图中描述的有效数据可视化讲故事，可以在前后或好坏比较之间进行沟通，不仅可以解释发生了什么，还可以解释为什么。礼貌:ADISRA
Gartner预测，到2025年，数据叙述将成为用户消费分析数据的主要方式．数据讲故事利用为运营商量身定制的数据、叙述和视觉效果，有效地传达可操作的见解。
换句话说，数据可视化是图形化地表示数据，而数据讲故事是将意义放在数据背后。这提供了一种以简单、简洁的方式整合大量复杂数据的叙述，从而形成一个解释数据背后的方式和原因的故事。
实时可视化。在工业自动化应用中，实时可视化数据并不是什么新鲜事。然而，随着数据收集速度的提高和所涉及的智能设备和传感器的部署数量的增加，需求已经扩大。实时可视化必须收集、聚合、关联并提供分析，以加速决策过程。实时分析将变得至关重要，以帮助用户了解正在发生的事情。随着设备变得更加智能，它们通信的数据将包含更多的信息(参见图3)。
图3:像ADISRA SmartView这样的现代人机界面将继续显示数据，但必须能够收集、聚合、关联和分析许多来源，以创建上下文并加速用户决策。礼貌:ADISRA
策划有效的数据沟通
根据福布斯的说法，350亿智能设备将在2021年之前在线到2025年，美国人口将增至750亿。随着数据量的增加而注意力持续时间的缩短，数据可视化变得越来越重要。随着数据可视化变得更加直观和数据讲故事原则的应用，数据的有效性将会提高。
随着认知框架的出现，数据可视化达到了新的高度，认知框架被定义为一组关于人类如何处理数据的心理理论的元素。人机界面、SCADA、OEE、高级分析和预测维护的仪表板必须不断发展，以允许大量数据的可视化，同时提供最佳的可视化通信技术。有效的数据可视化是直观的，提供简单的视觉识别，并能够快速理解所呈现的数据。
数据讲故事将在工业仪表板上变得更加常见，用于传达实时数据以及分析。数据可视化的机器学习技术将继续提升到传统工业市场，以优化可操作的决策。
数据燃料智能自动化与战略决策的力量。在简化策划数据并以对用户吸引的方式传达的语境信息时，数据可视化存在美感。与智能配置耦合的正确数据可视化软件将提供这些和其他优势，以便在整个企业中提供改进的操作。
