分散控制系统的人机交互技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:电子工业

作者:韩璞

出品人:

页数:243

译者:

出版时间:2007-9

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787121047381

丛书系列:

图书标签:

• 交互设计
• 分散控制系统
• 人机交互
• HMI
• 工业控制
• 自动化
• 过程控制
• 界面设计
• 用户体验
• 控制工程
• 嵌入式系统

现代制造与工业物联网（IIoT）中的人机交互设计 本书聚焦于在快速演进的现代制造业环境中，如何构建高效、直观且适应性强的人机交互（HMI）系统。随着工业 4.0 浪潮的推进，传统生产线正被深度集成、数据驱动的智能工厂所取代。本书旨在为工业设计师、系统工程师、自动化专家以及关注人机协作的决策者，提供一套系统化的设计理念、前沿技术应用和实践案例，以优化操作员与复杂工业设备、软件界面以及新兴物联网平台之间的交互体验。 --- 第一部分：工业环境与操作员画像的重塑 第一章：智能工厂背景下的HMI范式转变 本章深入分析了当代工业环境的特性变化，包括柔性制造的需求增加、数据量级的爆炸式增长以及对操作员认知负荷的严格要求。我们探讨了从传统的固定式面板到移动化、穿戴式界面的演变路径。重点解析了工业物联网（IIoT）如何将HMI从单纯的设备监控工具，转变为跨地域、跨系统的综合信息中心。分析了操作员角色的模糊化——操作员不再只是执行者，更是实时数据分析师和系统故障的初步诊断者。 第二章：工业操作员的认知负荷与人体工程学再评估 成功的工业HMI设计必须建立在对人类认知能力和生理限制的深刻理解之上。本章详细阐述了工作记忆限制、注意力分配理论在工业场景中的应用。我们研究了在紧急、高压环境下，视觉、听觉和触觉信息如何被处理，以及如何通过设计策略（如渐进式信息披露、优先级排序）来有效管理操作员的认知负荷。此外，结合最新的工业人体工程学标准，探讨了屏幕布局、物理交互界面（如按钮、旋钮）的最佳尺寸、间距与反馈机制设计，以最大程度减少疲劳和人为失误。 第三章：操作员情境感知建模与动态适应性界面 情境感知（Context Awareness）是下一代工业HMI的核心。本章构建了操作员情境的多元模型，考虑了环境因素（噪音、光照）、任务状态（正常运行、故障排除、维护）和操作员个体技能水平。基于此模型，我们详细介绍了动态适应性界面（DAI）的设计原则。这包括系统如何根据操作员当前的任务目标，自动调整信息密度、高亮关键警告，并动态地在不同设备（如平板、AR眼镜）间无缝切换信息流，确保信息始终与操作员的即时需求高度匹配。 --- 第二部分：前沿交互技术在工业中的集成与应用 第四章：数据可视化：从仪表盘到沉浸式信息空间 工业数据的有效可视化是HMI设计的重中之重。本章超越了传统的柱状图和折线图，专注于高维、时间序列和拓扑数据的可视化挑战。我们深入探讨了工业信息可视化（Infovis）的最新进展，包括如何使用“数据-墨水比”原则在有限空间内承载最大信息量。重点内容包括：三维实时流程模拟的可视化、异常模式的自动高亮技术，以及如何通过颜色、形状和动态纹理来编码复杂的状态信息，避免“信息过载”的陷阱。 第五章：增强现实（AR）与混合现实（MR）在现场操作中的赋能 AR和MR技术正以前所未有的方式改变现场维护、远程协助和培训模式。本章详细分析了头戴式显示器（HMD）的用户体验挑战，例如视场角限制、眩光控制和操作员的颈部负荷。内容涵盖了AR在工作指导叠加（Digital Work Instructions）、远程专家指导（See-What-I-See）以及复杂设备拆解流程中的空间锚定技术。此外，探讨了如何确保AR系统在强工业光照和高动态范围下的图像清晰度和稳定性。 第六章：自然用户界面（NUI）：语音、手势与触觉反馈 随着工厂环境对双手占用率的要求提高（例如需要持握工具或处理物料），自然交互方式变得至关重要。本章重点研究了工业级语音识别（ASR）的鲁棒性，包括在背景噪音干扰下，如何实现高精度的命令输入和信息查询。同时，探讨了基于手势的系统控制（如识别抓取、指向动作）的准确性与防误触设计。最后，分析了触觉反馈（Haptics）在提供非视觉确认、提升操作精度方面的潜力，特别是在盲操作或低光环境下的应用。 --- 第三部分：系统可靠性、安全与设计流程 第七章：可靠性、安全标准与人为因素工程（HFES） 工业HMI的首要目标是安全与可靠。本章系统梳理了国际和区域性的工业安全标准（如IEC 62262, ISO 10218）对人机界面的具体要求。我们详细探讨了人为因素工程在安全关键系统设计中的应用，包括危险与可操作性分析（HAZOP）在界面层面的延伸。重点关注：关键报警的管理体系（报警疲劳的预防）、错误恢复机制的设计，以及如何确保软件故障或网络延迟不导致灾难性操作。 第八章：面向敏捷开发的工业HMI原型与评估方法 与消费电子产品不同，工业HMI的迭代周期长、风险高。本章提供了一套适合高可靠性环境的敏捷设计流程。内容包括：从低保真纸质原型到高保真仿真环境的快速迭代策略。评估部分聚焦于任务性能指标（如任务完成时间、错误率）、主观满意度量表（如NASA-TLX用于衡量负荷），以及如何在实际生产环境中进行“影子运行”测试，以验证新界面在真实工作压力下的有效性。 第九章：互操作性与数据湖接入：跨平台HMI架构 现代智能工厂的数据往往分散在SCADA、MES、PLM和云端数据湖中。本章探讨了HMI作为连接器和聚合器所面临的架构挑战。我们分析了数据模型的标准化（如OPC UA）如何影响界面数据的获取和呈现效率。内容涵盖了面向服务的架构（SOA）在HMI组件化设计中的优势，以及如何构建一个可扩展的HMI框架，使其能够平稳地集成来自不同供应商、不同技术栈的底层控制设备和上层管理系统。 --- 本书的价值在于，它不仅仅描述了“是什么”（What is HMI），更着重于指导“如何做”（How to design），为下一代工业人机交互系统的构建提供坚实的技术和方法论基础。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，用一个词来形容，那就是“精准而富有洞察力”。作者在叙述技术细节时，用词极其考究，没有一句废话，但同时又避免了那种生硬的、如同机器翻译般的冷漠感。例如，在讨论“认知负荷平衡”这一概念时，作者巧妙地引用了心理学中的经典实验，然后迅速将其映射到操作界面设计上，使得原本抽象的理论立刻变得具体可感。我发现，很多同类书籍在介绍新的交互范式时，往往只停留在一个表面现象的描述上，比如“多屏联动”，但这本书却深入挖掘了这种联动背后的信息流同步和时间延迟对操作员心智模型的影响。更让我惊喜的是，作者在关键论点处采用了非常清晰的论证结构，往往先提出一个行业内普遍存在的误区，然后用严谨的数据或逻辑链条进行推翻，最后给出他的优化路径。这种辩证的写作方式，极大地提升了阅读的趣味性和说服力，让人不得不跟随作者的思路去深入探究每一个细节，生怕错过任何一个思维的火花。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，绝不仅仅停留在理论层面，它更像是一本高质量的“方法论工具箱”。它不是那种读完一遍就束之高阁的参考书，而是那种需要反复研读、并在实际工作中随时查阅的手册。我特别喜欢它在每一章末尾设置的“设计自检清单”，这些清单非常实用，涵盖了从色彩对比度到信息密度控制的方方面面，可以直接作为我们团队进行界面评审的标准依据。我尝试着用书中的某个“最小可理解交互单元”的评估模型去分析我们现有生产线上的一个老旧操作终端，结果发现了很多以往忽略的“交互盲点”。这种即时反馈和修正的能力，是这本书最强大的地方。此外，它对系统安全性和操作一致性的关注，也体现了作者深刻的行业理解。它没有为了追求时髦而引入那些在严苛工业环境中并不适用的花哨技术，而是专注于那些能真正提高生产效率、降低误操作率的稳健设计。这本书为我理解和实践复杂工业控制环境下的交互设计，提供了一个坚实可靠的框架和一套可操作的工具集。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调和简洁的线条布局，瞬间就抓住了我的眼球。装帧的质感也相当不错，拿在手里沉甸甸的，能感觉到出版社在细节上的用心。我原本对这类技术性书籍的视觉呈现不抱太大期望，但这本书的排版风格非常现代，内页的字体选择和段落留白处理得恰到好处，阅读起来非常舒适，长时间盯着屏幕看久了眼睛也不会那么容易疲劳。尤其是一些关键概念的图示部分，他们采用了高清晰度的矢量图，线条流畅，色彩搭配既专业又不失美感，让人在理解复杂系统架构时能有一个清晰的视觉锚点。这种对阅读体验的重视，在专业技术书籍中是比较少见的，能看出作者和编辑团队是真正站在读者的角度去思考如何呈现这些干货内容的。我特别欣赏它在章节过渡页上使用的一些抽象的、富有设计感的插图，它们虽然不是直接的内容讲解，却在潜移默化中营造了一种严谨而又充满探索欲的阅读氛围。整体而言，从拿起这本书到翻开它阅读的整个过程，都给人一种高品质的享受，这绝对是一本值得收藏和反复阅读的佳作。

评分☆☆☆☆☆

对于我们这些长期在自动化领域摸爬滚打的老兵来说，最大的挑战往往不是学习新的硬件，而是如何跟上飞速迭代的人机界面标准和用户期望。这本书的内容更新速度和前瞻性给我留下了深刻印象。它不仅覆盖了成熟的HMI设计原则，更是对新兴技术如增强现实（AR）在远程维护和操作指导中的应用进行了前瞻性的讨论，这部分内容在其他主流教材中是极少涉及的。我特别欣赏作者对“用户画像构建”这一环节的细致描述，他强调了不同技能水平的操作人员（新手、熟练工、专家）对信息呈现的需求是存在本质差异的，并提供了一套实用的分层信息架构设计方法。这让我意识到，过去我们可能过于追求“大而全”的界面，反而忽略了为特定用户群体“做减法”的重要性。书中附带的几个小节，专门回顾了历史上几次重大的工业事故中，人机界面设计所扮演的负面角色，这些沉痛的教训经过提炼后，转化成了极具警示意义的设计准则，读来令人深思，也更加坚定了优化现有系统的决心。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研究一些关于工业物联网平台的用户体验优化方案，手头已经堆了不少相关的白皮书和技术文档，说实话，很多资料都写得过于学术化，理论堆砌，缺乏实际操作的指导性。这本新购入的读物，刚翻开目录我就感受到了不同——它似乎在尝试搭建一座连接理论与实践的桥梁。我尤其关注其中关于“异常状态下的反馈机制设计”那一章，作者没有仅仅停留在标准的报警级别划分上，而是深入探讨了如何利用多模态信息（比如触觉反馈的频率变化、听觉警报的音色调整）来帮助操作员在紧急情况下快速做出决策。这种对人机交互的深度剖析，远超出了我对传统SCADA系统手册的预期。书中案例的选取也很有代表性，都是实际工业场景中容易出现认知负荷过载的环节，然后提出了一套结构化的设计流程来解决这些痛点。阅读过程中，我常常需要停下来，对照我目前工作中的某个具体模块进行反思，感觉自己对“直观性”和“可操作性”这两个看似简单的词汇有了更深层次的理解。它不仅仅是在告诉你“应该做什么”，更是在引导你思考“为什么应该这样做”，这才是真正有价值的学习过程。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆