作者：ZLG致遠電子

HMI 人機界面，已成為嵌入式產品中的重要的一環(huán)，為客戶帶來最直觀的體驗。一個高效且優(yōu)質的 HMI 解決方案，能讓產品在激烈的競爭中取得巨大的優(yōu)勢。

1. HMI 是什么？

HMI（Human Machine Interface）人機界面，是用戶與設備內部系統之間交互信息的窗口。將設備的狀態(tài)、數據等信息以人類能夠接受的圖形化界面呈現給用戶，同時能夠通過按鍵、觸摸等方式，接收用戶期望的控制命令，并做出響應。

2. 嵌入式 HMI 興起

所有需要與機器進行交互的領域，都存在人機界面。隨著嵌入式技術的發(fā)展，各種嵌入式人機交互產品也不斷的涌現出來，成為了各個行業(yè)中不可或缺的一部分。智能家具、工業(yè)控制、汽車儀表、移動終端等都離不開人機界面。

3. HMI 組態(tài)軟件

各種嵌入式人機界面產品的不斷推出，人們發(fā)現UI界面開發(fā)不僅難度高而且繁瑣，研發(fā)投入巨大。迫切需要一個可以降低UI開發(fā)難度，提高開發(fā)效率的解決方案。

因此，組態(tài)軟件誕生了。各種UI引擎，配套設計工具，提供以拖拽、配置、繪畫等UI開發(fā)方式，取代以往的代碼編輯方式，實現所見即所得的效果，大大降低了UI的開發(fā)難度。

4. 嵌入式腳本引擎

在組態(tài)軟件的推動下，UI界面的軟件開發(fā)進入了圖形化編程時代。但是UI界面只是 HMI 的一部分，HMI 顯示的數據以及輸入控制的響應，都離不開與設備進行通信，和數據的解析、處理。

各種各樣的應用場景，復雜的通信協議，無窮無盡的用戶業(yè)務需求，仍舊需要進行大量的定制化開發(fā)。這部分工作依舊需要專業(yè)化的人員投入，進行代碼實現。

面對不斷增加和變化的需求，HMI 開發(fā)也越來越吃力，人們急需一個可以兼顧UI顯示和業(yè)務擴展的解決方案。

為此，各種腳本引擎被搬到了嵌入式系統中，通過腳本來滿足用戶的各種自定義業(yè)務，這不失為一個好辦法。

但這并不完美，引入了腳本，確實帶來了便捷和可擴展性，但各種腳本語言同樣存在開發(fā)難度，對編程水平有較高的要求，與 “簡單” 背道而馳了。

5. EsDA 將簡單進行到底

難道真的不存在一種既簡單，又兼顧靈活擴展的 HMI 解決方案么？

EsDA(Embeded system Design Automation) 開發(fā)套件 ，嵌入式系統設計自動化，由多種軟件組成的軟件過程管理和開發(fā)的工具，致力于解決嵌入式軟件開發(fā)過程中的各種問題。簡單易用，穩(wěn)定可靠，就是 EsDA 堅持的核心。

EsDA 包含了多種嵌入式軟件框架和開發(fā)設計器，通過幾款軟件的配合，可以為 HMI 開發(fā)提供一站式解決方案。

5.1 UI 設計與開發(fā)

EsDA 套件中集成了一個高性能、低消耗的UI引擎（AWTK），并配套有一個簡單易用的組態(tài)軟件（AWTK Designer）。

基于 AWTK 軟件可以快速開發(fā)出酷炫的 HMI 交互界面。

5.2 應用業(yè)務開發(fā)

EsDA 套件中配套一個圖形化編程工具（AWFlow Designer）和運行引擎（AWFlow）。以拖拽節(jié)點、繪制數據流圖的方式，來完成嵌入式產品應用業(yè)務開發(fā)。

基于 AWFlow 軟件可以快速搭建出 HMI 的應用業(yè)務、數據處理。

AWFlow 提供了豐富的功能節(jié)點資源，其中包含大量的工業(yè)通信協議（CAN/CANFD、CANOPEN、Modbus、MQTT、Ethernet IP、OPC UA、EtherCAT、POWERLINK、DeviceNET…)。

5.3 自定義邊緣計算

在應用業(yè)務中，常常需要根據應用場景對一些數據進行特殊處理，如數據運算、壓縮、解析等。

EsDA 套件中，提供了一個積木式的圖形化編程工具（AWBlock），通過拖拽積木拼接業(yè)務邏輯，從而取代復雜繁瑣的腳本編輯。

5.4 UI 與業(yè)務有機結合

前端UI設計與后端系統業(yè)務的關聯，是 HMI 軟件開發(fā)最為頭痛的的一個問題。軟件耦合程度越深，后期需求變化和迭代的難度就越大。

為此，EsDA 提供了一個分離界面和業(yè)務邏輯的設計模式（MVVM），通過抽象出視圖模型和數據模型，提供一套綁定的機制，實現界面和業(yè)務的分離。

通過 MVVM 框架，可以完美地將 AWTK 和 AWFlow 進行結合，真正意義的做到了全程組態(tài)化、圖形化開發(fā)。實現了一站式 HMI 解決方案。

基本開發(fā)流程如下所示。

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