丹佛斯动力系统公司活跃于机械技术开发的诸多领域，涵盖动力总成部件、液压系统和数据采集等。本文中， 《国际动力进展》杂志采访了丹佛斯动力系统的两位专家，深入了解其在非公路应用领域最新的远程信息处理和人机交互（HMI）策略。
Power Progress International：请用通俗易懂的语言解释一下，驾驶室屏幕上显示的数据/信息是如何获取的——是直接来自机器/ECU，还是通过OBD II连接（就像大多数乘用车一样）？
穆罕默德·阿卜杜勒·萨拉姆，丹佛斯电力解决方案公司。（图片：丹佛斯）（MAES）丹佛斯动力解决方案物联网与连接高级产品组合经理 Mohamed Abd El Salam 表示：驾驶室屏幕上显示的数据是通过从发动机及其连接系统（主要是 ECU 和传感器）接收的 CAN 信号捕获的。
从物联网的角度来看，数据是通过CAN总线或CANopen网络访问的，这与汽车领域的类似，但略有不同，因为它不像OBD II那样总是标准化的。因此，在某些情况下，需要对数据进行正确解析才能获得有意义的值。
如果传感器未数字化，因而无法在 CAN 总线上广播数据，也可以直接从特定传感器获取数据。在这种情况下，必须知道传感器的电气规格，例如电压/尺寸值的关系。
PPI：非公路机械屏幕尺寸增大是因为屏幕价格较低，还是因为需要在单个屏幕上显示更详细的信息？
Herman Oberoi，丹佛斯动力解决方案。（图片：丹佛斯）丹佛斯电源解决方案显示器高级产品组合经理 Herman Oberoi 表示：价格下降和对更多信息的需求共同推动了屏幕尺寸增大的趋势。新客舱设计中的空间管理要求也是一个影响因素；这使得用户需要在更大的屏幕上一目了然地查看更全面、更详细的信息。
PPI：虽然更高的屏幕分辨率可以在给定的屏幕上显示更多信息（仪表、图表等），但是否有必要放大图形以更快地分析机器运行水平？
HO：是的。除了更大的屏幕，还需要更大的图形，以便清晰地显示相关细节。仪表盘就是一个很好的例子，其易读性至关重要。
PPI：在电池驱动的机器中使用信息屏幕有什么缺点吗？
HO：这取决于应用规模要求以及应用中使用的独立仪表数量。但屏幕相比模拟仪表和仪表盘而言，功耗更低，因此没有直接的缺点。此外，它还能让用户在一个显示屏上获取更多信息。
PPI：在不久的将来，HMI 系统是否会提供更深入的远程信息处理信息，使操作员能够更好地了解机器状况？
MAES：我们已经看到，在人机界面 (HMI) 中更广泛地使用远程信息处理数据已成为一种趋势，其他领域也将很快跟进。这一切都取决于机器制造商希望在显示屏中编程哪些内容。一些应用案例包括：可用软件更新通知、与预测性维护相关的机器状态实时视图，以及其他 OEM 特定的性能合规参数，以提供附加服务。软件更新的一个重要考虑因素是操作员的参与。出于安全考虑，必须获得操作员的批准才能安装新的机器软件。
我们看到，远程信息处理技术正在推动机器与门户网站之间大量的双向通信。为了减轻处理负荷，理想情况下，机器上收集的数据会被发送到外部进行处理。基于这些数据生成的原始设备制造商 (OEM) 建议（例如，机器需要检查或维修）随后会发送回机器的人机界面 (HMI)，供操作员采取相应措施。这可以成为 OEM 或经销商销售服务和维护计划的一种方式。另一个例子是工作跟踪，机器操作员可以通过显示屏指示特定客户的项目或任务已完成，系统随后会将消息发送回业务办公室的门户网站。
PPI：人工智能将如何帮助消除人机交互系统中的相关复杂性？人工智能能否胜任关键的机器操作决策？
MAES：人工智能，尤其是生成式人工智能，正在为众多行业创造大量机遇和突破。非公路车辆行业仍在探索如何最佳地利用这项技术来提高机器和操作人员的生产力和效率。随着算法不断发展，自学习代码也越来越多，人工智能可以提供许多机会来虚拟模拟机器环境，并更快、更便捷地测试新应用。
自主功能无疑可以融入人工智能，尤其是在机器能够接管操作员的工作，从而更精准、更安全地完成任务的情况下。至于人工智能能否胜任关键操作决策，这并非不可能，但或许只是通过人机界面（HMI）向操作员提供建议，而不太可能完全自主执行。目前，围绕人工智能的法规和立法尚不明确，但未来几年内，我们可能会看到更加清晰的界定和更加统一的政策。
“目前人工智能相关的法规和立法还不明确，但未来几年我们可能会看到更清晰的界定和更统一的政策。”
-穆罕默德·阿卜杜勒·萨拉姆，丹佛斯动力解决方案
PPI：乘用车市场出现了一些反弹，汽车制造商正在减少将所有车辆功能集成到屏幕上的做法，转而增加更多实体按键（特别是用于基本操作、空调系统等）。非公路用车市场是否也出现了同样的情况？
丹佛斯DM430E。（图片：丹佛斯）HO：非公路车辆市场在人机交互（HMI）趋势方面往往与乘用车市场保持一致。我们也看到，在某些地区和某些对安全性要求较高的应用场景中，人们倾向于继续使用实体按键以及扶手上的CAN总线键盘。
在中国，我们合作的许多非公路车辆制造商都偏爱带按钮的显示屏。这些显示屏通常至少有八到十个可配置的按钮，用于设置操作快捷方式和切换特定屏幕视图。欧洲的许多制造商也遵循同样的原则。
同样，在某些应用场景下——例如采矿或崎岖地形上使用的机械——操作员不应频繁查看屏幕。在扶手上配备CAN键盘或快捷信息按钮，可以帮助操作员专注于任务，而无需花费时间在屏幕间切换查找特定信息。
PPI：屏幕上显示的信息是否存在行业认可的层级结构，以便更快地访问关键信息，并为操作员在不同机器之间移动提供支持？
HO：我们目前还没有发现屏幕上显示信息的标准层级结构。
PPI：触摸屏的灵敏度历来不高，温度和灰尘都会影响其基本的触摸功能。许多触摸屏戴手套时无法操作（除非手套上有特殊的触摸表面）。如何改进这一点？能否改进触摸矩阵，确保虚拟按键操作能够获得所需的响应？
HO：在非公路用机械中，佩戴手套操作触摸屏显示器是一项基本要求。使用电阻式触摸屏面板而非电容式触摸屏面板即可满足此要求。此外，用户菜单的设计应避免误触，关键项目通常需要确认提示。
PPI：触摸屏上的划痕是否也会影响其正常功能？如果会，该如何解决这个问题？
丹佛斯DM1000B显示屏。（图片：丹佛斯）HO：是的，划痕会影响触控功能以及屏幕的可视性。目前市面上有一些更坚固耐用的屏幕类型，能够更好地防止划痕。虽然价格更高，但对于非公路行业等严苛的应用环境来说，考虑这些屏幕是值得的。丹佛斯DM系列显示器就是采用这种更坚固耐用屏幕的典范。丹佛斯对屏幕组件进行测试和筛选，确保其能够承受粗暴操作。DM系列显示器经过测试，能够承受536克重的钢球从1米高度落下的冲击，证明了其出色的抗裂性和抗划痕能力。
PPI：连接系统（电缆连接器等）是如何改进的，以便为OEM厂商提供更便捷的安装方式？
HO：为了避免接线错误，我们将在所有未来的开发中实施防错连接器和带键定制连接器，以方便接线。
有些端口，例如以太网端口，有事实上的引脚排列标准，但除此之外，客户通常要求并期望在迁移到新平台时保持引脚排列和端口位置相同，因为这对 OEM 厂商来说几乎不需要付出任何努力。
PPI：传感器数量的增加/传感技术的改进如何帮助提升人机交互体验？我们是否因为数据源的数量过多而面临信息过载的问题？
HO：除了信息交换速度和质量的提升之外，传感技术并没有显著改善人机交互体验。虽然针对不同应用场景的更多传感器输入使得某些操作的自动化变得更加容易，但从人机交互的角度来看，除了可以在仪表盘上查看这些传感器的信息之外，并没有发生太大的变化。
操作员期望获得的信息量与实际提供的信息量基本平衡。然而，过多的信息或通知会分散操作员的注意力，从而可能引发安全隐患。即使不存在固有的环境危险，操作员在操作机器的同时还要管理屏幕上的信息，仍然会感到不堪重负。
PPI：一些顶级公司已经展示了全息开关，这种开关具有在弱光环境下清晰可见且不受灰尘影响的双重优点。这些开关是否有可能在市场上获得更大的市场份额？
HO：这个用例当然很有道理，但必须经过更多原始设备制造商和最终用户的验证，才能评估其未来的潜力。
PPI：除了将更大的屏幕集成到仪表盘中（尤其是在挖掘装载机上）之外，是否有可能/可行性在操作员座椅上安装一系列屏幕，这些屏幕可以随座椅旋转，以支持机器前后方的操作？
“操作员期望的信息量与通常提供的信息量之间保持着良好的平衡。然而，过多的信息或通知会分散操作员的注意力。”
-Herman Oberoi，丹佛斯动力解决方案
HO：是的，这完全可行，某些应用场景可以从中受益。事实上，我们已经看到一些显示屏被集成到扶手中。
PPI：未来警报可能会显示在车窗玻璃上——这难道不会因为通知遮挡驾驶员的视线而被认为具有潜在危险性吗？
HO：屏幕上显示的信息及其显示方式决定了它是否具有价值。在关键警报的情况下，将信息显示在驾驶员的视线范围内可能更方便、更安全。例如，在一些高端乘用车中，以情境化方式显示的导航指示可以让驾驶员在查看信息的同时，更轻松地将视线从车窗外移开，从而采取必要的步骤。虽然这个例子并不完全适用于非公路车辆行业，但如果驾驶员需要频繁地将视线从车窗移开才能从显示屏上获取信息，这可能比半透明图形阻挡驾驶员视线更危险。如果信息会分散驾驶员的注意力，则应该将其保留在显示屏上。
丹佛斯DM700电机安装在Elise 900纯电动滑移装载机上。（图片：丹佛斯）PPI：在非公路机械中使用屏幕时，是否有可能避免显示“为了数据而数据”的显示屏——仅仅因为可以显示信息，而不是因为对操作员有价值而显示信息。
HO：这几乎是所有信息显示应用的目标。因此，关键在于从用户角度出发，通过合理地展示和组织有用的信息，使其易于用户操作，并避免不必要的干扰，从而使界面简洁明了。
最终，控制权掌握在机器制造商手中。机器内部的显示器不仅仅是监视器；它们是具备处理能力和显示功能的微型计算机。像丹佛斯这样的供应商向原始设备制造商 (OEM) 提供这些可编程显示器，OEM 随后使用 C 代码、显示器制造商的图形编辑器或开源应用程序来确定屏幕上显示哪些信息以及如何排列这些信息。
有趣的是，开发这些机器的图形界面需要耗费大量时间，尤其是配备更大显示屏的新型机器。近一半的机器开发时间都花在了显示图形上，而另一半则用于开发液压、转向以及所有组件交互的应用程序。尽管显示屏只是机器的一小部分，但它却占据了开发工作的很大一部分。因此，丹佛斯正尝试通过使用控件来规范开发流程，这既包括我们自己的仪表盘和图形编辑器，也包括使用拥有更多库的开源编辑器。
PPI：随着越来越多的机器实现远程操作或自主运行，基于屏幕的信息技术（任何形式）是否会变得多余？
HO：我们距离完全自主的机器还有很长的路要走，在完全自主的机器中，操作员对屏幕信息的需求将变得多余。出于安全考虑，仍然需要操作员在机器驾驶室内或附近，即使是完全自主的机器，这两种情况下都需要人机界面（HMI）集群来监控和管理机器。
