升级情境化HMI：超越传统固定界面提升效能

 近年固定HMI难跟上移动操作员期望，导致真空被更高级情境化HMI迅速填补。问题根源于效率缺失。例：维护工程师持续在检查固定HMI与资产物理位置间浪费时间。多情况维护需在资产与固定HMI显示屏相对侧进行。故障排查、诊断、调试、设备切换时，操作员需验证资产状态参数，此问题尤显。

移动性是情境化HMI对工程师操作员最宝贵特性。工作站HMI通常用浏览器，但情境化HMI消除移动设备浏览大屏幕困难。由定义，情境化HMI意为显示随工作者设备规格调整，契合待执行工作需求。

显示在操作员设备上的特定HMI组件通过情境化移动服务器推送，服务器知用户位置与访问级别。仅当工作者在需维护/设置设备指定范围内时发生。安全起见，设备须在特定时间或邻近度后自动从HMI服务移除。

厂长可在部署基础设施非复杂化时充分利用情境化HMI。移动设备是情境化HMI基础设施核心。移动技术进步让地理定位与无线连接在设备上经济可得，使基于工作者地理区域邻近度提供动态情境化HMI成为可行。"地理区域"定义模糊，由设施管理者定：区域可以是房间、楼层、整个设施，或设备周围几米。

地理区域可用地理标签设计：近场通信（NFC）、低功耗蓝牙信标（iBeacons）、二维码，策略性放置在资产周围以触发情境化HMI推送至移动设备。接着开发安全邻近服务移动应用，在区域范围被突破时从地理标签接收标识。若特定范围内需用多设备，需更强信号地理标签。概念称"地理围栏"，允许基于操作员所在区域执行控制动作。

操作顺序：

• 移动设备运行建立通讯的应用，通过Wi-Fi或蜂窝网用标准IP协议与情境化移动服务器通讯。
• 情境化移动服务器评估请求并认证用户。
• 基于认证级别，服务器推送必要信息与控制至移动设备。
• 推送信息与控制适配移动设备显示能力。

注意：情境化移动服务器或移动应用均不直接与资产通讯。监控、控制、自动化角色仍在数据采集与监视控制系统（SCADA）或楼宇管理系统（BMS），情境化移动服务器作中介。接收移动设备输入再通过OPC或兼容协议中继至SCADA/BMS。

整个基础设施立于两技术：

• 情境化移动服务器
• 情境化逻辑引擎

移动服务器维护数据库跟踪地理区域、用户档案、设备控制/动作/事件信息。情境化逻辑引擎执行所有认证、生成分发信息至移动设备的适当动作。可含操作员需完成任务的原理图、图纸等资源。

通过情境化HMI，操作员与维护人员凭借更强情境感知与智能控制更有效完成任务。每当服务器检测用户进入地理区域且所有认证满足，所需信息自动推送至移动设备。消除为资产设计HMI、安装最终位置不合适显示器的麻烦。故障发生时，最近技术员只需手机排查。相反，若HMI屏幕事故中损坏，维护会棘手。

情境化移动基础设施若无私有且最重要的是安全消息系统则不完整，因它允许操作员相互及与控制室交换信息。消息系统功能无需高级，但至少应含文本、照片、视频、音频通讯。

集成消息系统比第三方软件更有用，因提升生产力。用户无需切屏、担心泄露机密，消息可成运维记录永久部分。第三方App无法做到。此外，电子消息可定向至指定访问组或个人，厂长可监管。

情境化移动基础设施仅当移动设备全位置有网络访问才成功。信号差导致中断或迟缓挫败情境化HMI目的。因此，除地理标签有效布局，设计应结合特定资产遇工作负载，相应选择网络基础设施能力。

最后，部署情境化HMI方案高成本可能是阻碍因素，但长期收益——消除固定HMI、提升生产力、改善安全——将抵消劣势。