浮思特 | 如何开发高效可靠的人机界面(HMI)：实践与考量

在复杂设备控制系统的开发中，为不同角色的使用者(如操作员、管理员、维护人员)设计合适的交互界面至关重要，这便是人机界面(HMI)的核心任务。

 

HMI形式多样，从紧凑的嵌入式LCD屏到大型工业触摸屏，乃至支持远程操作的Web或App界面，其设计质量直接影响设备的易用性、效率和安全性。

 

需求定义：成功的基石
 

敏捷开发模式在HMI设计中颇为流行，通过迭代冲刺推进需求、设计和实现。跨职能团队在此过程中发掘需求、获取反馈并调整功能。尽管灵活，此方法在受监管行业(如医疗、部分工业控制) 常被禁止，且易导致最终产品偏离初衷，甚至陷入无休止的修改循环。

在实践中，尤其在涉及用户安全与严格合规的领域(例如我们的智能净饮机HMI方案)，更倾向于结构化的线性开发流程。 核心需求在项目初期即明确界定。

FST智能净饮机控制器HMI

 

虽然开发中允许对部分需求进行审慎调整(如发现某些性能参数设定过于严苛，适度放宽不影响核心目标且能降低实现难度)，但需求变更的比例被严格控制。这种方法显著提升了项目的可预测性，有效避免了进度延误和预算超支的风险，为项目各方提供了确定性保障。

 

厘清关键问题
 

当HMI设计方向明确(通过内部评审或借助外部专家)，且主要需求被确认为清晰、无歧义且可行后，开发启动前还需解决一系列关键问题：

团队构建与协作： 如何组建高效团队并确保顺畅沟通?

任务规划与分配： 如何分解工作并合理分配?

需求追踪与验证： 如何确保每个需求都得到实现和测试?

系统集成： HMI如何与底层控制系统、云端平台或其他子系统无缝集成?(例如，在浮思特的智能空调控制器HMI方案中，需确保其与多种空调主机协议、物联网平台及用户App的稳定交互。)

最终验证： 如何全面确认系统满足所有预期?

工具选择： 采用哪些版本控制、协作及测试工具?

 

不可忽视的核心要素
 

HMI开发中，以下方面必须贯穿始终：

长期可用性： 解决方案如何保障未来多年的维护与支持(如10年+)?

安全性： 涵盖用户认证、权限管理、防范外部攻击(如注入、跨站脚本)等。

数据合规性： 敏感数据(如用户偏好、设备状态、操作日志)的加密存储、传输与访问控制，必须符合相关法规(如GDPR、行业特定规范)。这在浮思特智能净饮机HMI方案中是重中之重，涉及饮水安全和用户隐私。

维护与升级： 定义固件/软件更新机制(谁执行、如何授权、如何追踪版本)。

文档与配置管理： 投入资源建立完善的文档体系和产品配置管理(PCM)流程是确保长期可维护性的关键。

 

测试!测试!再测试!
 

用户测试是开发过程中不可或缺的环节，也是敏捷开发中最值得借鉴的理念。它不仅是验证需求符合性的手段，更是确认系统能否真正为用户带来预期价值的关键，从而完成整体设计的有效性验证。

 

系统化的测试管理至关重要，需要预先规划测试用例并定义评估HMI效能(如任务完成时间、错误率、用户满意度)的量化指标。

 

迈向生产部署
 

HMI的最终部署需要周密的计划，包括：

用户文档与培训： 提供清晰的操作指南和维护手册。

支持体系： 部署后建立有效的支持渠道(如帮助台、在线知识库)。

更新与维护流程： 明确热修复、版本更新的发布和安装机制。

问题响应机制： 制定产品发布后缺陷处理的预案。

在项目早期就规划好这些环节，能最大程度降低部署风险和后续运维成本。

 

关注总体拥有成本(TCO)
 

HMI的长期维护与持续演进是TCO的重要组成部分，远不止于初期研发投入。产品生命周期内的预算分配(研发 vs. 维护 vs. 升级)是一项关键的战略决策，需综合考虑产量规模、行业成熟度(对产品迭代的容忍度)以及组织的财务规划。

浮思特在服务客户时，无论是面向消费端的智能空调控制器HMI，还是商用领域的智能净饮机HMI，都强调在项目启动阶段就与客户充分沟通并达成对TCO预期的共识。 任何技术项目在启动前，都应确保在战略层面(包括TCO管理)达成清晰一致。

FST智能空调控制器HMI

 

开发一个优秀的HMI是系统工程，需要严谨的方法论、对细节的关注以及对长期价值的考量。通过明确的需求管理、结构化的开发流程、对核心要素(尤其是安全与合规)的持续关注、充分的测试验证以及周全的部署与维护规划，才能打造出真正满足用户需求、稳定可靠且具有长期生命力的HMI解决方案。浮思特在智能家电及设备控制领域的HMI开发实践中，始终秉持这些原则，致力于为客户创造可持续的价值。