下一代人机界面的3个关键考虑因素

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在过去,人机界面(HMI)包括一个物理控制面板,其中有按钮、开关和指示灯,使用户能够与机器进行通信。随着技术的进步,用户可以监视进程、查看状态信息显示和发送命令。现在,HMI应用无处不在,包括用于控制电视的智能手机应用、车辆中的语音命令、医院中的患者监控或智能工厂中的触摸屏控制面板

在日常生活中,我们与机器的接触点不断增加。那么人机交互的未来会是什么样子呢?除了数据收集、控制和显示,下一代人机界面的应用将超越人类机器接口到提供人类机器的方法交互机器可以智能地行动并与人类交流。例如,通过非接触式交互、物体和手势检测以及面部识别进入建筑物,如视频所示。”智能楼宇入口."


演示视频:基于TI Arm®的AM62x处理器的智能和非接触式建筑访问演示
IWR6843AOP TI毫米波传感器

进入一个人机交互的新世界,将需要交互式的智能应用程序,这对使HMI成为可能的处理器提出了一系列新的挑战。让我们回顾一下下一代HMI需要考虑的三个问题。

第一:利用人工智能实现新功能

新一代的人机界面设计将依靠边缘人工智能(AI)来实现新功能.例如,机器视觉可以通过面部识别实现对机器的受控访问,或者通过手势识别实现非接触式操作,如图1中的示例所示。此外,在HMI设计中添加机器视觉等边缘AI功能可以更准确地分析当前系统状态和预测性维护。在创建新的HMI应用程序时,您将需要考虑围绕边缘AI应用程序开发的工作,以及处理器功能。

图1:医疗专业人员使用手势识别与智能HMI系统交互

2 .平衡性能和功率

单个芯片上的高集成度会影响设备功耗,特别是当边缘AI功能完全启用时。智能设计通常需要的小尺寸尺寸,尤其是在恶劣环境下,这又增加了最终产品功耗的复杂性。设计人员必须克服这一挑战,在不增加整体系统成本的情况下,设计出高度节能的设计,同时考虑到热限制。优化的电源设计应包括超低功耗和多种低功耗模式,以延长产品的使用寿命。

3 .集成智能连接和差异化显示支持

越来越多的现场级设备和传感器以及新兴的实时工业通信协议也对新的人机交互应用.例如,智能工厂环境中的HMI将需要与其他设备和机器通信,这意味着HMI设计将需要连接和控制功能。显示是HMI的另一个设计考虑因素,可以提供独特的功能和方式来增强人与机器之间的交流。

在人机界面设计中使用TI的新处理器系列

随着HMI的不断发展,这些应用程序背后的处理器技术必须准备好支持这种发展。专为低功率与许多工业外围设备,在TI的第一个设备思达拉TmAM62处理器家族AM625而且AM623处理器,将节能边缘AI处理应用于双显示和小型应用,并考虑到下一代HMI。

AM62处理器通过可扩展的单核至四核Arm®Cortex®- a53,最高可达1.4 ghz平台,以及支持TensorFlow的主线Linux®,增强边缘AI功能的实现。软件和即用演示简化了在AM62处理器上评估边缘AI应用程序的过程前沿人工智能开发资源而且学院帮助节省设计工作和时间。

与上一代相比,处理器优化的电源设计支持核心电压降低30%,在提供更高性能的同时,最多可降低50%的系统功耗。简化的硬件设计可以在紧凑的尺寸内实现具有成本效益的系统解决方案。核心电源低至7mw的多种电源模式使便携式和电池供电设计成为可能。


AM62处理器如何降低系统功耗?

在我们的白皮书中了解更多关于AM62电源管理功能、架构考虑因素和功耗的信息。”使用AM62x处理器实现低功耗嵌入式系统."

片上资源,包括通用异步收发机、串行外设接口和I2C,为流行的工业传感器或控制器提供各种连接选择。AM62处理器还通过第三方生态系统提供双以太网支持和EtherCAT主支持。

AM62处理器支持多种显示接口,包括高性价比的RGB888和支持2K和全高清显示的低压差分信号接口。双显示功能使设计具有灵活性和创新性。

结论

人机交互的未来将在各种各样的环境和应用中为人类和机器通信带来智能和创新。想象一下,在手术室里,医疗专业人员可以用他们的声音与患者监控系统交互,而不是点击屏幕来保持无菌环境,或者在嘈杂的工厂里,工人只需一个手势就可以使用控制面板。开始使用AM62处理器家族进行下一代HMI设计。

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