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物联网需要什么样的UI交互方式?物联网移动互联网物联网的交互方式物理网的UI方案本领域技术发展方向更多精品好文

来源 | HaaS技术社区
不看这几篇好文,就别说自己了解物联网

物联网

1991年由美国麻省理工学院( MIT )的Kevin Ashton教授首次提出物联网的概念。

物联网(Internet of Things,缩写:IoT)是基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。

说到物联网的UI交互方式,就不得先提一下移动互联网UI交互方式。

移动互联网

最近10年的手机芯片高速发展,同时伴随着显示屏幕、摄像头、4G/5G移动网络的快速普及,移动互联网不是简单的在手机上延续PC互联网的交互方式,而是进一步深化了个人对带屏硬件的交互方式,通过触摸交互方式,达到更直观的信息交互行为。

载体 交互方式 系统
PC电脑/笔记本 鼠标点击、按键,摄像头、麦克风 Window、Mac、Linux
智能手机 屏幕触摸、摄像头、麦克风 android、IOS

从上面一个最基本的对比,由于手机能将更直接的屏幕触摸替代鼠标点击,让每个人出门都不需要再携带笨重的鼠标,从而升华了设备和人的交互。

下面为IOS/android上比较常见的几种屏幕触摸交互

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物联网的交互方式

上面也提到物联网覆盖的领域特别广,从而导致其交互方式千变万化,下面先针对详细讲解一下其领域中的交互方案

穿戴手表 屏幕触摸、麦克风 android、RTOS
教学平板/点读笔 屏幕触摸、摄像头 android、Linux、RTOS
商显广告屏 屏幕触摸 or 无交互
工控机 屏幕触摸 or 按键 Linux、RTOS
智能面板
门禁&对讲 屏幕触摸 or 摄像头 Linux

从上个列表中也不难发现,只要是带屏幕的物联网设备,同时也比较难逃脱屏幕触摸这种最直接的交互方式,因此讲完最基本的物联网交互方式,那自然就会有对应的UI方案与其交互方式匹配。

以下为在IoT场景上新增的几种交互形态(触摸交互则不在这里体现了):

手势交互

手势识别属于隔空识别的操作模式,从安全性上较以往的按键交互、触屏交互有很大的提升,不会有按键操作可能出现的触电风险,也不会有触屏操作卡屏的较高几率

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语音交互

语音就是人最自然的与IoT交互的方式,原因是什么呢?

因为人与人之间交互也一样,也是用语音作为最自然的方式;人和机器也是可以做到这么自然流畅的交互。

语音交互是,即使是你在开着车,手不方便的时候,不看屏幕,不用触摸屏幕上的任何东西,也能够跟你的车交互。

下图是天猫精灵提供的语音交互能力

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物理网的UI方案

随着MCU高频高性能产品的推出,以及人际交互应用越来越多,使得很多产品可以以较低成本实现较为炫酷的显示效果。而越来越多的设备上数据可视化需求是GUI应用发展越来越快的根本原因。

GUI为人机交互提供了更直观UI的操作,尤其是对于一些智能化设备,使得设备操作更加简单易用。设备的联网通信给GUI提供了更多内容呈现的可能,设备厂商或内容服务商通过带一块显示屏,可以把更多的内容将会借助GUI呈现出来。

如今GUI主要的应用领域有智能家居、物联网、医疗、汽车、消费电子、工业等。其中消费电子是近几年来GUI需求增长最快的领域,当然其他应用领域也将会随着智能化终端的应用而带动GUI的发展。

随之而来的是,传统的直接基于目标设备的嵌入式GUI开发模式出现了开发周期长,开发成本高,开发门槛高等问题。考虑到GUI已经成为人与机器沟通的桥梁,且嵌入式系统对GUI的需求越来越高,而这一切均要求有一个开发效率高、可配置及美观的GUI支持。

由于android系统本身的UI方案比较成熟,下面表格主要讲解Linux 和 RTOS系统上的UI方案,以及部分对比内容。

UI方案 开发语言 资源开销 GPU支持 动画 图片解码
QT C++(跨平台) 内存 > 10MB 支持 BMP/GIF/PNG/JPEG
MiniGUI C(跨平台) 500KB < 内存 < 4MB 不支持
LVGL 100KB < 内存 < 2MB 默认仅支持BMP,有转换工具
GTK+ C(Linux为主)
柿饼UI

JS为主,C++为辅

(RTT系统为主)

内存 > 800KB

以下简单介绍一下开源的3个UI引擎。

完整的跨平台软件开发框架,实现了一套代码可以在所有操作系统、平台和屏幕类型上部署,从台式机、嵌入式系统到可穿戴设备、移动设备。

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MiniGUI 是一个自由软件项目。其目标是提供一个快速、稳定、跨操作系统的图形用户界面(GUI)支持系统,尤其是基于 Linux/uClinux、eCos 以及其他传统 RTOS(如 VxWorks、ThreadX、uC/OS-II、Nucleus 等)的实时嵌入式操作系统。

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Lvgl

littlevgl是一个小型开源嵌入式 GUI 库(简称LVGL),界面精美,消耗资源小,可移植度高,支持响应式布局,全库采用纯 c 语言开发,移植上手简单。

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本领域技术发展方向

物联网领域芯片种类繁多,而可视化应用场景广泛,UI未来会向以下几个方向发展:

  1. 需要提供统一的UI框架,支持业务逻辑和UI界面可复用(例如:UI需支持不同屏幕的布局),支持多端部署;
  2. 支持可视化开发,减少开发者的工作量;
  3. 支持组件化、小型化,能适配不同的设备和资源需求;

提供完善的Native渲染方案,同时结合JS 热加载,热更新等特性,将用户从C/C++研发,逐步转换成JS应用 & 小程序开发。

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