摘要：HMI 人机界面，已成为嵌入式产品中的重要的一环，为客户带来最直观的体验。一个高效且优质的 HMI 解决方案，能让产品在激烈的竞争中取得巨大的优势。

1. HMI 是什么？

   
   

  HMI（Human Machine Interface）人机界面，是用户与设备内部系统之间交互信息的窗口。将设备的状态、数据等信息以人类能够接受的图形化界面呈现给用户，同时能够通过按键、触摸等方式，接收用户期望的控制命令，并做出响应。

 

2. 嵌入式 HMI 兴起

  所有需要与机器进行交互的领域，都存在人机界面。随着嵌入式技术的发展，各种嵌入式人机交互产品也不断的涌现出来，成为了各个行业中不可或缺的一部分。智能家具、工业控制、汽车仪表、移动终端等都离不开人机界面。

 

3. HMI 组态软件

  各种嵌入式人机界面产品的不断推出，人们发现UI界面开发不仅难度高而且繁琐，研发投入巨大。迫切需要一个可以降低UI开发难度，提高开发效率的解决方案。

  因此，组态软件诞生了。各种UI引擎，配套设计工具，提供以拖拽、配置、绘画等UI开发方式，取代以往的代码编辑方式，实现所见即所得的效果，大大降低了UI的开发难度。

 

4. 嵌入式脚本引擎

  在组态软件的推动下，UI界面的软件开发进入了图形化编程时代。但是UI界面只是 HMI 的一部分，HMI 显示的数据以及输入控制的响应，都离不开与设备进行通信，和数据的解析、处理。

  各种各样的应用场景，复杂的通信协议，无穷无尽的用户业务需求，仍旧需要进行大量的定制化开发。这部分工作依旧需要专业化的人员投入，进行代码实现。

  面对不断增加和变化的需求，HMI 开发也越来越吃力，人们急需一个可以兼顾UI显示和业务扩展的解决方案。

 

  为此，各种脚本引擎被搬到了嵌入式系统中，通过脚本来满足用户的各种自定义业务，这不失为一个好办法。

 

  但这并不完美，引入了脚本，确实带来了便捷和可扩展性，但各种脚本语言同样存在开发难度，对编程水平有较高的要求，与 “简单” 背道而驰了。

 

5. EsDA 将简单进行到底

难道真的不存在一种既简单，又兼顾灵活扩展的 HMI 解决方案么？

  EsDA(Embeded system Design Automation) 开发套件 ，嵌入式系统设计自动化，由多种软件组成的软件过程管理和开发的工具，致力于解决嵌入式软件开发过程中的各种问题。简单易用，稳定可靠，就是 EsDA 坚持的核心。

  EsDA 包含了多种嵌入式软件框架和开发设计器，通过几款软件的配合，可以为 HMI 开发提供一站式解决方案。

5.1 UI 设计与开发

  EsDA 套件中集成了一个高性能、低消耗的UI引擎（AWTK），并配套有一个简单易用的组态软件（AWTK Designer）。

基于 AWTK 软件可以快速开发出酷炫的 HMI 交互界面。

 

5.2 应用业务开发

  EsDA 套件中配套一个图形化编程工具（AWFlow Designer）和运行引擎（AWFlow）。以拖拽节点、绘制数据流图的方式，来完成嵌入式产品应用业务开发。

AWFlow 详细介绍 https://z.zlg.cn/articleinfo?id=852969

基于 AWFlow 软件可以快速搭建出 HMI 的应用业务、数据处理。

 

AWFlow 提供了丰富的功能节点资源，其中包含大量的工业通信协议（CAN/CANFD、CANOPEN、Modbus、MQTT、Ethernet IP、OPC UA、EtherCAT、POWERLINK、DeviceNET…)。

 

5.3 自定义边缘计算

  在应用业务中，常常需要根据应用场景对一些数据进行特殊处理，如数据运算、压缩、解析等。

  EsDA 套件中，提供了一个积木式的图形化编程工具（AWBlock），通过拖拽积木拼接业务逻辑，从而取代复杂繁琐的脚本编辑。

 

5.4 UI 与业务有机结合

  前端UI设计与后端系统业务的关联，是 HMI 软件开发最为头痛的的一个问题。软件耦合程度越深，后期需求变化和迭代的难度就越大。

  为此，EsDA 提供了一个分离界面和业务逻辑的设计模式（MVVM），通过抽象出视图模型和数据模型，提供一套绑定的机制，实现界面和业务的分离。

 

  通过 MVVM 框架，可以完美地将 AWTK 和 AWFlow 进行结合，真正意义的做到了全程组态化、图形化开发。实现了一站式 HMI 解决方案。

 

基本开发流程如下所示。

 

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