在i.mx536上实现Android平台下的嵌入式人机交互

嵌入式技术作为21世纪智能时代的核心技术，越来越多的在工业领域承担起支柱性作用，嵌入式系统相对之前的电子计算机系统有低功耗、体积小、性能强、稳定性高等特点。然而对于工业用户来说嵌入式系统最突出、最重要的特性还是良好的人机交互功能，它可以提供友好的用户界面、图像界面、灵活的控制方式、对专业知识要求低，甚至不需要嵌入式的知识就能让操作人员很快、很容易掌握嵌入式产品的使用方法，因此在嵌入式系统开发工作中人机交互的开发设计就显得非常重要。

中国高端ARM嵌入式设计服务领导者上海辰汉电子科技有限公司对人机交互有着独到见解。辰汉电子认为：人机交互已从早期的命令字符方式发展到现代的多媒体图形用户交互形式,并成为自然人机交互技术实现之前的一种过渡方式。是否具有便利、简洁、美观的人机交互成为制约工业智能发展的一项关键技术。开发一个良好的嵌入式人机交互，需要考虑行业特点、嵌入式硬件、嵌入式软件以及交互设计等四个方面。人机交互是计算机科学和认知心理学相结合的产物，同时还涉及到人体工效学、社会学、生理学、医学、语言学、哲学等诸多学科，是一门综合性很强的科学，因此对开发人员的知识结构要求很高，需要有着深厚工业自动化经验，对人机交互有独到理解。各行各业蓬勃发展，制造业、IT业、汽车行业等都需要人机交互设计。而且这些设计不仅要好看，还要好用。现在，人不但要跟机器打交道，还要跟物品打交道，跟汽车打交道，这些都需要人机交互。因此，现在很多人都开始研究人机交互，这是各种创新中非常重要的一环，它触及了创新的最核心。

下面是一个辰汉电子在i.mx536上实现Android平台下的嵌入式人机交互的过程。



这是一款类似工业平板的数据采集器。

由于这款产品对于传感器反馈的数据采集量大，接口种类多，与服务器传输要求速度快的特点，在硬件方面的配置有多个网口，各自带独立的MAC地址，POE供电，多个USB接口，拥有HOST，OTG等功能，隔离DI/DO，独立RS485等，CPU选择的是性能强大的cortex-A8，车规级的芯片。选择完适合的嵌入式芯片后，开发人员会根据需要创建一个系统功能的模型设计，模型主要是考虑软件的数据结构、总体结构和过程性描述，同时根据模型硬件层面必须解决系统的烧写与启动、驱动加载、程序调度、输入输出、显示与控制等一系列基础问题，因此嵌入式人机交互开发人员对于相关嵌入式硬件知识应具备足够的理解与掌握。

嵌入式人机交互开发的另一个基本要素就是嵌入式软件操作系统的确立，嵌入式操作系统种类很多，不同的操作系统对于开发者的进入门槛、知识结构的要求有所不同。选择开发用的操作系统时，应考虑到该操作系统的主要应用方向。目前，嵌入式人机交互开发可以选择操作系统主要分为WinCE和Linux两大阵营，随着2012年底微软公司宣布Wince停止更新，越来越多的开发人员在选择操作系统时转而选择Linux衍生出的Android操作系统。有了合适的操作系统，开发人员接着应该考虑系统响应时间、用户求助机制、错误信息处理和命令方式等人机交互设计的典型问题，以便开发出更高抽象化程度和更好可交互性。

嵌入式人机交互较之以往的人机交互类设备，具备更直观、更灵活、更生动的人机交互户方式，因此人机交互的设计也应该遵循更人性化的设计原则，基于用户的思维和工作模式，而不是移动设备的功能和特点。如果界面不吸引人、逻辑不合理，再好的应用程序也不会受到用户的青睐，但是一个漂亮的、吸引人的人机交互不仅能够增加用户对应用程序的喜爱，还能增强应用程序的功能，从而增加用户对应用程序的粘性。在嵌入式人机交互设计过程中，要以贯穿用户为中心，充分了解人物，并遵循以用户为中心的基本设计原则，顺序原则，功能原则，一致性原则，频率原则，重要性原则，面向对象原则，才能设计出好的人机交互。

作为物联网智能设备的领导厂商，辰汉电子已经强烈感觉到智能型人机交互产品面临着巨大的机会和挑战，一方面高性能的嵌入式处理器如单核到多核的高端ARM处理器和智能化的操作系统如Android已经渗透到各个行业领域，与之相伴的是工业类智能产品也越来越需要更好的用户体验，更高的性能，更低的功耗，便宜的价格。传统的基于x86或低端ARM构架的封闭的windows应用已经无法满足广大开发者和集成商的需要。工业互联网的冰山一角刚刚打开，相信新一代的基于android的人机交互产品必然带给用户非凡的体验，实现巨大的价值。