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人機(jī)界面（HMI） 是一種使用戶能夠與機(jī)器、系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行交互的技術(shù)。它既包括簡(jiǎn)單的按鈕和開(kāi)關(guān)，也涵蓋復(fù)雜的觸摸屏和語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)。HMI 在制造業(yè)、海事和能源等眾多行業(yè)和應(yīng)用中都是不可或缺的。
然而，并非所有的 HMI 設(shè)備都是一樣的。有些 HMI 設(shè)備專為抵御惡劣環(huán)境和極端條件而設(shè)計(jì)，而另一些則適用于更加受控的環(huán)境。北爾電子設(shè)計(jì)和制造的 HMI 設(shè)備能夠滿足海事、惡劣環(huán)境和標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化的需求。隨著氣候變化和技術(shù)創(chuàng)新為各行各業(yè)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，堅(jiān)固型 HMI 變得越來(lái)越重要和有價(jià)值。
接下來(lái)，我們將解釋堅(jiān)固型 HMI 的重要性，氣候變化如何影響對(duì)堅(jiān)固型 HMI 的需求，以及我們公司如何在 1981 年為 NASA 太空任務(wù)設(shè)計(jì)堅(jiān)固耐用的 UART 板，從而在市場(chǎng)上開(kāi)創(chuàng)了堅(jiān)固型 HMI 的先河。
堅(jiān)固型人機(jī)界面為何如此重要？
堅(jiān)固型人機(jī)界面在惡劣環(huán)境和極端條件下運(yùn)行的機(jī)器、系統(tǒng)和設(shè)備中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它們不僅提高了性能、可靠性和安全性，還顯著降低了維護(hù)成本和停機(jī)時(shí)間。相比之下，傳統(tǒng)HMI設(shè)備在極端環(huán)境下更容易發(fā)生故障和損壞，增加了風(fēng)險(xiǎn)。
北爾電子堅(jiān)固型HMI產(chǎn)品的部分特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：
· 耐環(huán)境因素：能夠承受高低溫、振動(dòng)、潮濕、極端紫外線照射、沖擊等。
· 防污染物：抵御灰塵、污垢、水等，確保設(shè)備可視性和觸摸靈敏度。
· 高性能顯示：提供標(biāo)準(zhǔn)和高亮度顯示屏，適用于戶外和偏遠(yuǎn)地區(qū)。
· 穩(wěn)健通信：靈敏且準(zhǔn)確的觸摸屏幕，確保安全的數(shù)據(jù)傳輸。
· 行業(yè)認(rèn)證：符合NEMA 4x、UL、CE、DNV/GL、ABS、Class 1 Division 2、ATEX等標(biāo)準(zhǔn)，確保質(zhì)量和安全性。
應(yīng)用領(lǐng)域：
· 工業(yè)自動(dòng)化和控制：如工廠自動(dòng)化、過(guò)程控制和制冷。
· 運(yùn)輸與物流：如車(chē)隊(duì)管理、車(chē)輛跟蹤和交通控制。
· 能源和電力：如發(fā)電、儲(chǔ)能、可再生能源、石油和天然氣、采礦。
· 海事：如近海、壓載水、警報(bào)監(jiān)控、推進(jìn)。
· 保健和醫(yī)療：如流體廢物管理和制藥。
· 戶外和公共領(lǐng)域：如信息亭、數(shù)字標(biāo)牌、市政供水和污水處理。
堅(jiān)固型HMI的重要性在于它們能夠在惡劣環(huán)境中保持高性能和高可靠性，減少傳統(tǒng)HMI設(shè)備在極端條件下的故障和損壞風(fēng)險(xiǎn)。
氣候變化如何影響對(duì)堅(jiān)固型人機(jī)的需求？
氣候變化是當(dāng)今世界面臨的最緊迫、最復(fù)雜的問(wèn)題之一。它指的是地球氣候系統(tǒng)的長(zhǎng)期變化，如溫度、降水、風(fēng)和海平面，對(duì)環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大而多樣的影響，包括：
· 極端天氣事件：如熱浪、干旱、洪水、風(fēng)暴和野火。
· 海平面上升：導(dǎo)致海岸侵蝕、海水入侵和洪水。
· 生物多樣性喪失：棲息地退化和物種滅絕。
· 糧食危機(jī)：缺水和作物歉收。
· 人類(lèi)健康風(fēng)險(xiǎn)：如熱應(yīng)力、呼吸系統(tǒng)疾病、傳染病和精神壓力。
· 社會(huì)和政治不穩(wěn)定：沖突、移民和流離失所。
氣候變化從兩個(gè)方面影響了對(duì)堅(jiān)固型人機(jī)界面的需求：
1. 應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境的需求增加：
· 氣候變化導(dǎo)致的極端環(huán)境和不可預(yù)測(cè)的條件增加了對(duì)堅(jiān)固型人機(jī)界面的需求。這些設(shè)備能夠在惡劣環(huán)境中正常工作，例如：
· 監(jiān)測(cè)和管理氣候變化的影響：如空氣質(zhì)量、水質(zhì)、土壤質(zhì)量和溫室氣體排放。
· 適應(yīng)和減輕氣候變化的影響：如災(zāi)害應(yīng)對(duì)、應(yīng)急管理、基礎(chǔ)設(shè)施復(fù)原力和氣候工程。
· 創(chuàng)新和開(kāi)發(fā)氣候變化解決方案：如可再生能源、智能電網(wǎng)、碳捕獲和儲(chǔ)存以及地球工程。
2. 促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的需求增加：
· 堅(jiān)固型人機(jī)界面設(shè)備有助于減少溫室氣體排放、提高能源效率和可持續(xù)性。例如：
· 優(yōu)化和控制能源消耗和生產(chǎn)：提高機(jī)器、系統(tǒng)和設(shè)備的能源效率。
· 整合和管理可再生能源：如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、氫能和脫碳技術(shù)。
· 支持循環(huán)經(jīng)濟(jì)：如廢物管理、回收和再利用。
我們是如何開(kāi)始生產(chǎn)堅(jiān)固型人機(jī)界面的？
我們是堅(jiān)固型人機(jī)界面領(lǐng)域的先驅(qū)和領(lǐng)導(dǎo)者。我們?cè)趫?jiān)固型人機(jī)界面（HMI）領(lǐng)域已有40多年的歷史，致力于為各行各業(yè)的客戶提供優(yōu)質(zhì)、創(chuàng)新的產(chǎn)品和服務(wù)。
20世紀(jì)80年代末，我們?cè)O(shè)計(jì)了NASA UART板，標(biāo)志著堅(jiān)固型HMI在市場(chǎng)上的首次應(yīng)用。NASA UART板被用于NASA的多個(gè)任務(wù)和項(xiàng)目，如國(guó)際空間站、火星探測(cè)車(chē)和獵戶座飛船。此后，北爾電子繼續(xù)利用先前的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出更多代的堅(jiān)固型HMI設(shè)備，滿足市場(chǎng)需求。
北爾電子HMI的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
· 耐高低溫：工作溫度范圍為-30°C至+70°C，存儲(chǔ)溫度范圍為-40°C至+80°C。
· 高抗振性：通過(guò)了4g RMS正弦掃頻振動(dòng)測(cè)試。
· 抗沖擊：通過(guò)了40g 11ms半正弦沖擊測(cè)試。
· 防潮和防紫外線：支持95%濕度，并能在紫外線照射環(huán)境下工作1000小時(shí)。
· EMI和EMC規(guī)范：符合MIL-STD-461和MIL-STD-810標(biāo)準(zhǔn)。
· 高分辨率和高亮度：顯示屏分辨率高達(dá)1280 x 800像素，亮度高達(dá)1000尼特。
我們的堅(jiān)固型HMI設(shè)備展示了堅(jiān)固型產(chǎn)品技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并樹(shù)立了公司在市場(chǎng)上的聲譽(yù)。北爾電子在設(shè)計(jì)階段的口號(hào)是“盡早測(cè)試，經(jīng)常測(cè)試”，以確保產(chǎn)品的穩(wěn)健質(zhì)量。
部分應(yīng)用案例
北爾電子X(jué)2 extreme系列人機(jī)界面專為惡劣環(huán)境設(shè)計(jì)，已通過(guò)所有主流船級(jí)社認(rèn)證，適用于存在氣體、蒸汽和粉塵的危險(xiǎn)區(qū)域。其工作溫度范圍為-30°C至+70°C，能夠在高振動(dòng)和高壓沖洗場(chǎng)合正常工作。
X2 extreme系列提供7、12和15英寸型號(hào)，每種型號(hào)有三個(gè)版本：
l 標(biāo)準(zhǔn)版
l 高性能版
l 全密封高性能版
高性能版和全密封高性能版均配備高亮顯示屏和集成CODESYS PLC功能。
石油化工行業(yè)應(yīng)用
我們的客戶是一家專注于石油鉆采設(shè)備的公司，主要產(chǎn)品包括高技術(shù)含量的油田成套設(shè)備，如石油固壓（酸化）成套設(shè)備、石油特種車(chē)輛和井下作業(yè)工具�？蛻粝Ｍ麑�(duì)石油化工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的特種車(chē)輛（如壓裂車(chē)、管匯車(chē)、混沙車(chē)、化添車(chē)）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并減少?gòu)?fù)雜的網(wǎng)絡(luò)布線。
由于這些特種車(chē)輛工作環(huán)境位于戶外，需要長(zhǎng)時(shí)間面臨極端高低溫、高振動(dòng)和紫外線照射，同時(shí)滿足UL C1D2防爆認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，客戶選擇了北爾電子X(jué)2 extreme系列人機(jī)界面，結(jié)合北爾電子無(wú)線交換機(jī)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了石油車(chē)實(shí)時(shí)作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。
我們的方案優(yōu)勢(shì)
· 適應(yīng)惡劣環(huán)境：X2 extreme防爆戶外人機(jī)界面能夠適應(yīng)油田的惡劣環(huán)境。
· 實(shí)時(shí)監(jiān)控：多頻段無(wú)線通信設(shè)備滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控需求。
· 雙網(wǎng)融合：雙頻IEEE 802.11ac實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)融合。
融雪機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)管理
我們的客戶是一家加拿大公司，擁有超過(guò)35年的融雪機(jī)設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品銷(xiāo)往北美、歐洲和亞洲。該公司采用浸沒(méi)式燃燒直接加熱法，將燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的能量直接傳遞給融化罐中的水和雪，實(shí)現(xiàn)高效能量轉(zhuǎn)換。
客戶的融雪機(jī)使用來(lái)自不同制造商的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，需要在極端低溫環(huán)境下（-30℃至+70℃）正常工作。為了有效控制和管理這些發(fā)動(dòng)機(jī)，客戶選擇了北爾電子的X2 extreme系列人機(jī)界面。
北爾電子的X2 extreme系列人機(jī)界面能夠在極端溫度范圍內(nèi)正常運(yùn)行，確�？蛻舻娜谘C(jī)在各種惡劣環(huán)境下都能高效工作。
客戶表示：“We use your products for good 20 years already, and over these years we are very satisfied with your products and would prefer to stay with them if possible.（我們已經(jīng)使用北爾電子產(chǎn)品20年了，這些年來(lái)我們非常滿意北爾電子的產(chǎn)品并且希望持續(xù)使用北爾電子的產(chǎn)品）”。
總結(jié)
堅(jiān)固型人機(jī)界面（HMI）是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，能夠顯著提高在惡劣環(huán)境和極端條件下運(yùn)行的機(jī)器、系統(tǒng)和設(shè)備的性能、可靠性和安全性。與傳統(tǒng)HMI設(shè)備相比，堅(jiān)固型HMI設(shè)備更耐用，能夠降低維護(hù)成本和停機(jī)時(shí)間，減少故障和損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
堅(jiān)固型人機(jī)界面之所以重要，是因?yàn)樗鼈兛梢詰?yīng)對(duì)氣候變化帶來(lái)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，而氣候變化是當(dāng)今世界面臨的最緊迫、最復(fù)雜的問(wèn)題之一。氣候變化會(huì)增加對(duì)能夠在惡劣和不可預(yù)測(cè)的環(huán)境和條件下運(yùn)行的堅(jiān)固型人機(jī)界面設(shè)備的需求，也會(huì)產(chǎn)生對(duì)能夠有助于減少溫室氣體排放、提高能源效率和可持續(xù)性的堅(jiān)固型人機(jī)界面設(shè)備的需求。
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