改进远程人机界面和OIT访问

制造商和过程工业公司希望人机界面(HMI)软件和操作员界面终端(OIT)硬件能够提供对设备的远程访问，包括台式电脑、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和其他设备。互联网连接和移动性可以改善整体运营，HMI和OIT解决方案可以提供所需的功能和特性。

互联网及其连接设备的发展改变了我们生活和做生意的方式。曾经被认为遥不可及或昂贵得令人望而却步的活动，比如在不同大洲的参与者之间进行视频通话，现在已成为日常生活的一部分。今天的智能手机和平板电脑拥有比几十年前塞满整个房间的大型机更强大的计算能力。由于这些进步，商业正变得越来越流动。

这种范式转变也发生在自动化领域。今天的制造商面临着与其他企业相同的挑战:如何用更少的资源做更多的事情。其中一些变化归因于制造商在过去10到15年间经营方式的根本转变。从精益生产到六西格玛，今天的大多数工厂已经实施了某种类型的持续改进计划，以减少效率低下，提高质量，减少能源使用。

由于越来越多的企业面临预算限制和训练有素的人员短缺，这种对运营的关注也越来越有动力。许多公司雇不起更多的工人，而另一些公司则在努力应对有经验的员工退休的问题。

今天的市场要求企业必须实时运作和执行。为了实现这一目标，制造商必须能够从工厂内外的任何地方检索和处理数据，以保持竞争力。

幸运的是，互联网及其相关技术正在帮助制造商克服这些挑战。具体来说，对人机界面(hmi)和操作界面终端(oit)的可靠远程访问的增长是公司在改善运营的同时降低成本的方法之一。

hmi, oit, Web浏览器

基于pc的人机界面的引入，以及随后从专有系统转向基于标准化平台(Microsoft Windows)的系统，可以被认为是迈向远程访问的第一步。在基于pc的解决方案中发现的标准网络协议促进了不同设备和系统之间的通信，结束了自动化过程的隔离。

紧随其后的是基于嵌入式微软Windows操作系统的oit。oit的功能不如基于pc的hmi，而且购买、安装和维护的成本要低得多。这使得它们比基于pc的hmi更适合许多低端和嵌入式应用程序，例如为简单机器提供操作界面。

用户最初仅仅满足于在控制室中运行HMI软件的pc上查看来自多台机器或进程的信息。每台个人电脑都装载了自己的人机界面客户端软件，这些软件通常需要单独的、昂贵的授权。pc通常通过硬连线以太网链路连接到工厂车间或现场安装的基于pc的hmi和oit。

基于pc的人机界面被证明是从控制室监测和控制工厂的好方法，并且仍然是主要范例，但用户很快开始要求从控制室以外的区域远程访问。在办公室和家庭的个人电脑上安装和维护软件最初实现了这一目标;然而，这变成了负担和昂贵。

远程访问的下一步解决了这个问题，使用Web浏览器从基于pc的hmi和oit访问数据。这是对旧方法的巨大改进，因为不需要在每个远程访问设备上安装和维护软件。此外，它还开放了对所有能够运行浏览器并连接到互联网的设备的远程访问，主要是智能手机和平板电脑。

用户在第一次使用设计良好的应用程序(通常用于日常互动任务，如在餐厅预订)之前，对基于浏览器的访问很满意。在这一点上，他们立即看到了与基于浏览器的访问相比，应用程序的功能、速度和易用性的优势——他们开始要求应用程序远程访问机器和进程。

应用到

用户对应用程序的需求，而不是基于浏览器的访问，导致一些HMI和OIT供应商为客户开发免费或非常低成本的应用程序。这些应用程序提供了对屏幕和数据的快速简便的双向访问，这是对基于浏览器的缓慢而繁琐的访问的一大改进(图1)。

不幸的是，大多数应用程序最初仅限于一种或两种设备类型，通常是iphone和ipad。苹果的手持产品都使用相同的操作系统，这使得应用程序的开发、测试和部署对供应商来说都是可管理的。

然而，其他智能手机和平板电脑有许多不同的操作系统和屏幕尺寸，这使得为它们开发应用程序非常耗时和昂贵。因此，基于Android和其他操作系统的智能手机和平板电脑的竞争在很大程度上被排除在外。

例如，一家公司首先为iphone和ipad开发远程访问应用程序。如果它想要包括其他智能手机和平板电脑，它必须为每个品牌的操作系统和屏幕尺寸编写应用程序，通常使用不同的编程语言。将一个简单的应用程序从一个操作系统移植到另一个操作系统可能需要开发人员花费几个月的时间，并且经常被推迟或根本没有完成。幸运的是，基于标准的解决方案近在咫尺，即HTML5。

拯救的标准

为了加速和标准化应用程序开发，HMI软件和OIT硬件供应商转向HTML5。使用HTML5，手机应用程序可以像使用Java或c++构建的传统本地应用程序一样功能丰富且用户友好。

此外，HTML5消除了创建大量应用程序的需要，因为它可以在多种格式和操作系统中呈现相同的用户界面。因此，无论使用何种设备，所有用户都会看到类似的屏幕。从供应商的角度来看，更好的是HTML5使开发人员能够编写一次应用程序，然后立即将其部署到任何地方。这使得供应商能够在几乎所有的智能手机和平板电脑上快速部署新的和改进的应用程序，从而带来许多好处。

移动HMI应用优势

移动HMI应用程序可以提供:

• 增强功能
• 能够轻松快速地检索和与数据交互
• 设备独立性
• 跨多个平台的类似屏幕体验
• 通过多点触控技术轻松导航。

智能手机和平板电脑的远程访问改进正在推动自带设备(BYOD)，这是一项允许员工在工作中使用个人手持设备的技术实施。BYOD可以降低成本，提高生产力，但它必须包括各种各样的手持设备才能有效，用户体验必须是一流的。这通常意味着需要一款应用，而供应商正在使用HTML5来满足这一需求。

到处都是小屏幕

随着手持设备成为远程检索和操作HMI和OIT数据的更常用方法，用户体验必须适应这些设备。不幸的是，许多当前的远程访问HMI和OIT解决方案仍然针对传统的PC、键盘和鼠标交互进行了优化。这些解决方案使用下拉菜单和命令，最好通过键盘和鼠标访问，而手持设备的远程访问则是事后的想法。

为了满足用户需求并提高生产效率，目前的HMI和OIT远程访问解决方案必须能够在从全功能PC到智能手机的各种平台上运行良好。这些解决方案必须允许用户像操作设备上的其他应用程序一样操作HMI和OIT数据。要做到这一点，这些HMI解决方案必须包括优化的屏幕尺寸、不同的命令结构和多点触摸功能。

多点触控功能允许用户使用熟悉的智能手机和平板电脑手势(如滑动和捏捏)滚动、缩放、展开和旋转项目。与传统的单点触摸屏不同，多点触控系统可以识别多个同时触点的位置，以执行用户要求的操作。

这些触摸和手指动作的组合被称为手势。手势的典型例子是缩放和平移，它们通常用于在智能手机和平板设备上浏览网页。与单点触控相比，多点触控使操作员执行命令的速度提高了三倍(图2)。

移动应用程序示例

例如，操作员在他的智能手机上收到一条短信警报，表明某台机器出现了问题。他迅速按下一个应用程序按钮，启动了远程访问解决方案。使用多点触控功能，他可以快速滑动以定位与机器相关的特定报警屏幕，而不是使用菜单以顺序的方式从一个屏幕切换到另一个屏幕。

然后，操作员使用两个手指的不捏手势来放大感兴趣的区域，并快速确定问题的确切性质。然后，他在几秒钟内做出解决问题所需的更改。

当然，类似的操作也可以通过单点触摸的浏览器来执行。这种差异主要与时间有关，但在响应问题时，节省时间可能是至关重要的，并且通常可以区分不间断操作和重大停机时间。

基于pc的人机界面软件和嵌入式Microsoft Windows oit的出现降低了购买、部署和维护自动化系统的成本。它们的标准协议和架构开启了网络系统的时代，自动化孤岛的消亡。随着互联网技术和安全性变得更加可靠和安全，对远程访问的需求也在增长。

当最初提供移动访问时，它是为使用pc的工作人员提供的，因此屏幕大小和导航方法与主机系统相同，通常是基于pc的HMI。然而，手持设备的扩展功能已经改变了自动化用户检索和与工厂数据交互的方式。

一些人机界面软件和OIT硬件供应商正在接受这种新模式，他们提供的解决方案是基于对智能手机和平板电脑远程访问用户数量将呈指数级增长的理解而从头开始构建的。与基于浏览器的访问相比，为手持设备创建的远程访问功能(通常通过应用程序)通常具有更优越的功能。

- Marcia Gadbois是InduSoft、英维思的副总裁，Jeff Payne是AutomationDirect的自动化组产品经理。编辑:马克T.霍斯克，内容经理，CFE媒体，控制工程，mhoske@cfemedia.com．

在线

这控制工程4月份的在线文章比印刷/数字版本有更多的信息，下面有相关文章的链接。

www.indusoft.com

www.automationdirect.com

关键概念

• 人机界面(HMI)软件和操作界面终端(OIT)硬件提供远程访问。
• 智能手机、平板电脑和其他设备受益于浏览器之外的优化应用程序。
• 互联网连接和移动性可以改善整体运营。

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