基于云制造環(huán)境下的普適人機交互技術(shù)研究

郭云清

摘 要：本文介紹了云制造環(huán)境下的用戶界面的特點，對普適人機交互技術(shù)的有關(guān)問題進行了闡述，并以云制造環(huán)境為基礎(chǔ)，對普適人機交互技術(shù)下的動態(tài)按需配置技術(shù)、自然交互技術(shù)、普適個性化界面定制等多種技術(shù)進行了綜合研究。

關(guān)鍵詞：云制造環(huán)境；普適人機交互技術(shù)；用戶

云制造是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅速提高的環(huán)境下的產(chǎn)物，是一種新型的網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)，用戶群十分龐大。受用戶群多樣化需求的影響，云制造必須能夠充分滿足所有用戶的要求，需在保證可實現(xiàn)人機交互的基礎(chǔ)上，提高技術(shù)的普適性，以使用戶能夠獲得更大的價值。

1 云制造環(huán)境下的用戶界面

1.1 云制造環(huán)境下的用戶類型

在云制造環(huán)境下，根據(jù)用戶性質(zhì)的不同，可將其分為資源提供者、制造云的運營者、資源的使用者3種[1]。在云制造環(huán)境下，制造云中必須包含大量的資源，以提供給需求者使用，而資源的提供者，便屬于制造云中資源以及服務(wù)的主要來源。制造云的運營者，功能主要在于實現(xiàn)對制造云的管理，包括對其中資源的管理，以及對其發(fā)展方向的規(guī)劃等。資源的使用者數(shù)量最為龐大，是云制造環(huán)境的主要受益人員，同時，其需求，也是提供資源、管理制造云的過程需要參考的主要指標。

1.2 云制造功能與用戶體驗

通過對云制造下有關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，使用者能夠充分的實現(xiàn)與計算機以及互聯(lián)網(wǎng)的交流，即人機交互。以機械生產(chǎn)領(lǐng)域生產(chǎn)圖紙的設(shè)計為例，通過云制造平臺的應(yīng)用，隨著設(shè)計人員每一設(shè)計環(huán)節(jié)的變化，云制造都會為其提供下一部的設(shè)計指導(dǎo)，同時通過計算，判斷出可能的設(shè)計結(jié)果，通過三維圖像的方式，展示給設(shè)計人員?？梢?，在云制造環(huán)境下，人機交互功能的實現(xiàn)，對于人類所帶來的價值巨大。

1.3 云制造功能與全生命周期

全生命周期，指的是從論證到設(shè)計，再到生產(chǎn)加工，以及仿真經(jīng)營等的過程。根據(jù)云制造的要求，其功能應(yīng)覆蓋上述每一個環(huán)節(jié)。根據(jù)用戶類型的不同，其對于云制造的應(yīng)用，通常傾向于全生命周期中的具體某一環(huán)節(jié)?？紤]到上述用戶需求，云制造可在了解用戶特點的基礎(chǔ)上，為其提供個性化、針對性的服務(wù)，極大的提升了用戶的使用效率。

2 普適人機交互技術(shù)

2.1 以現(xiàn)實為基礎(chǔ)的人機交互

以現(xiàn)實為基礎(chǔ)的人機交互，主要包括四大層面，分別為基本物理層面、身體感知層面、環(huán)境感知層面、社會感知層面[2]。具體如下：（1）基本物理層面：即對生活中常見的物理現(xiàn)象的感知，如對重力的感知、對摩擦力的感知等。（2）身體感知層面：即對身體運動，以及身體發(fā)生的變化的感知，形成移動范圍意識。（3）環(huán)境感知層面：即對周圍環(huán)境的感知，如對環(huán)境光線的感知，以及對植物的感知等。（4）社會感知層面：即對人與人之間的物體交換等過程的感知。

2.2 自然用戶界面

自然用戶界面，是普適人機交互技術(shù)的主要功能之一[3]。該界面要求以用戶為核心，對其在自然界中的行為方式等進行分析與觀察，并在了解其需求的基礎(chǔ)上，為其提供服務(wù)。建立該界面的目的在于，通過對人的生活經(jīng)驗的積累，使其能夠與計算機的計算相結(jié)合，進而提高計算環(huán)境的整體自然化水平，提高計算效率。自然用戶界面下，人們能夠通過語音以及手勢等，對計算機發(fā)出指令，實現(xiàn)對計算機的控制，而計算機則能夠通過對經(jīng)驗的積累，以及對用戶意圖的捕捉，分析用戶的需求，進而根據(jù)用戶的需求，對自身功能進行調(diào)整，以使用戶需求能夠得到滿足。上述過程有效解決了傳統(tǒng)以鼠標鍵盤為人機交互方法下效率不高的困境，使得人機交互的效率與效果，均得到改善。

3 基于云制造環(huán)境下的普適人機交互技術(shù)

基于云制造環(huán)境下的普適人機交互技術(shù)，具體包括動態(tài)按需配置技術(shù)、自然交互技術(shù)、普適個性化界面定制等[4]。

3.1 動態(tài)按需配置

動態(tài)按需配置技術(shù)的特點，主要體現(xiàn)在“動態(tài)”以及“按需”兩方面。“按需”指的是能夠全面分析用戶的需求，了解其需求特點，以此為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對資源的分配，使其能夠與用戶需求相適應(yīng)的一種特點?！皠討B(tài)”指的是在考慮用戶需求變化的基礎(chǔ)上，對資源進行動態(tài)的分配，確保能夠長期滿足用戶需求的一種特點。動態(tài)按需配置技術(shù)必須通過對數(shù)據(jù)庫以及資源庫的建立來實現(xiàn)，將用戶需求以數(shù)據(jù)信息的形式進行存儲，以實現(xiàn)對用戶需求的全面掌握。

3.2 自然交互技術(shù)

自然交互技術(shù)中，觸摸式界面，以及語音界面等，均屬于其代表性技術(shù)。自然交互技術(shù)的實現(xiàn)，對于上下文感知的要求較高，必須首先對時間以及任務(wù)等上下文信息進行描述，才能通過對相應(yīng)算法的應(yīng)用，捕捉用戶意圖，并為其提供針對性服務(wù)。

3.3 普適個性化界面定制

受用戶群龐大的特點的影響，每一用戶對于技術(shù)以及資源的需求均存在差別，普適個性化界面定制的功能，可通過對用戶特點的分析，在海量的資源中，找到與其特點相匹配的部分，為止提供個性化服務(wù)，提高技術(shù)的利用效率。

4 結(jié)論

綜上所述，云制造環(huán)境為人們對資源使用效率的提高奠定了基礎(chǔ)，該環(huán)境所衍生的普適人機交互技術(shù)的出現(xiàn)，進一步縮短了人與計算機之間的距離，為人類需求的滿足，提供了便利的途徑。在今天，智能手機的出現(xiàn)，已使人們初步認識到了普適人機交互技術(shù)的價值，在未來，在云制造環(huán)境下，普適人機交互技術(shù)水平必定能夠得到進一步的提高，而其為人類所提供的功能范圍，也將不斷擴大。

參考文獻

[1]馬翠霞，任磊，滕東興，等.云制造環(huán)境下的普適人機交互技術(shù)[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2011，（3）：504-510.

[2]郭麗娟.普適計算技術(shù)支持下的泛在學(xué)習(xí)[J].才智，2011，（22）：55.

[3]程時偉，劉肖健.云制造環(huán)境下活動驅(qū)動的工業(yè)設(shè)計電子服務(wù)系統(tǒng)[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2012，（7）：1510-1517.

[4]張寧，李揚.人機交互與信息化語言實驗室建設(shè)[J].實驗室科學(xué)，2015，（5）：196-199.

（作者單位：成都理工大學(xué)）