近些年，许多运用行业中的机器设备系统都面临监测技术提升的难题。在其中，流行技术性主要是基于上下位机构造的电子计算机监管。机器设备系统的智能化功能和水准多少主要是由上位机来达到，而人机对战交互手机软件则是重要构成部分，它能够提供数据处理方法、数据连接及其友善的工业触摸屏等服务[1]。

人机对战交互（human-machine interaction）是一门科学研究系统和用户间的交互联系的大学问，是当代关于设计、评估和完成供人所使用的交互测算系统及相关的这种现象进行分析的理论。小范围的讲，人机对战交互技术性通常是科学研究人和电子计算机间的信息互换，主要包含人在计算机与电子计算机到你的信息互换两个部分。针对前面一种，大家可以利用电脑键盘、电脑鼠标、操作手柄、数据信息服饰、眼动定位追踪器、部位定位追踪器、智能手套、工作压力笔等设施，拿手、脚、响声、姿态身体部位动作、视野乃至脑波等向电子计算机传送信息；针对后面一种，电子计算机根据复印机、绘图机、显示屏、帽子式显示屏(HMD)、音响等导出或显示系统让人给予信息。它涉及到电子信息科学、社会心理学、脑科学和社会心理学及其社会学等众多课程，是信息技术性的一个重要组成部分，并把再次对信息技术发展带来巨大的危害。

「 1. 人机对战交互系统作用 」

智能设备系统是一种典型性的人机交互系统实体模型，在该模型中包括智能仪器设备、消费者和PC机系统软件3个部分，这三者相互关系如下图1所显示。

图1 智能设备系统人机对战交互实体模型

智能设备系统里的智能仪器设备可能会有好几个，图1仅用一个提示，而PC机系统软件的载体PC机本来就是一台智能仪器设备。在智能设备系统中，系统软件里的工业触摸屏归属于程序界面，一方面可以把用户的指令准确地下发给手机软件里的程序流程，另一方面能够接受到手机软件根据页面向用户满意度的信息。而PC机系统软件的另一任务是确保消费者和智能仪器设备间的通讯，这个时候就需要手机中需有科学合理的通讯协议和过程控制方式，并且规定智能仪器设备上面有有关的串行通讯接口、程序流程及相关驱动的大力支持。

伴随着智能设备的小型化、数字化、智能化、多用途化及数据处理方法能力的提升，消费者对通信速度与通信方式提出了更高的要求，可以容易地组网方案和建立与Internet连接[2]。

大部分计算机主机上边都是有RS-232C串行通信，因而串口通讯在上下位机通讯常用方法，其程序编写也较为简易。在传输距离近点，并且对传输速率并没有较高标准严要求的情形下，智能设备系统里的机器设备间通信可以采取串口通讯方法。

伴随着笔记本的运用越来越流行，笔记本USB接口适合于联接高达127个外接设备，如电脑鼠标、解调器和电脑键盘等。将USB技术性引进智能设备系统，给消费者提供了极大的便捷。当智能设备系统对数据传输速率要求很高，而PC机与连接点智能设备间距近点，也要求可以轻松相连的情况下，智能设备系统里的机器设备间通信可以采取USB通讯方式。

以太网接口（Ethernet）是现阶段常用的，选用分享总线型传输介质方法的局域网络，选用带冲突检测的载波通信监视多通道浏览（CSMA/CD）体制，TCP／IP协议就是其中标准化协议书[3]。WiFi(Wireless Fidelity)是一种近程无线通信技术，可以在百余英寸范围之内适用网络接入的无线电波。WiFi通讯以其成本费用低、便捷组网方案、传输速率高等特点。在智能仪器设备或设备中加入该串行通讯接口作用，已经成为一种发展趋向。WiFi技术性引进智能设备系统，促使每个智能设备间不需要开展电线连接，就可以实现通讯，省时省力。

「 2. 人机对战交互系统构成 」

人机对战交互系统是当代人和电子计算机之间用相互支持的沟通与通讯，在最大程度地给人们进行信息管理方法，服务与管理等作用，使电子计算机成为真正的大家工作中学习助手的一门技术科学合理。人机对战交互的高速发展经历过好多个环节：早期手工操作环节、安全控制语言表达及交互指令语言表达环节、图形界面设计环节、互联网操作界面环节、多路和多媒体技术的智能人机对战交互环节[4]。伴随着嵌入式设备的广泛运用，尤其是智能设备系统的兴起，其人机对战交互也显得尤为重要。以第四代当然交互与通讯系统为例子，其系统关键构成部分如下图2所显示。

（1）跨模态键入/导出：跨模态键入/导出是第四代人机对战交互与通讯的重要标志之一。跨模态键入包含电脑键盘、电脑鼠标、文本、视频语音、动作、神情、凝视等几种输入方式；而跨模态导出包含文本、图型、视频语音、动作、神情等几种交互信息。

（2）智能插口代理商：智能插口代理商是促进人和电子计算机交互的媒体。

（3）视觉效果获得：视觉效果系统主要运用于即时获得外界视觉效果信息。

（4）视觉效果生成：使人机对战交互可以在一个模拟仿真或虚似的环境里开展，好像现实世界中人与人的交互。

（5）会话系统：现阶段分为两种研究趋势，一种以语言为核心，另一种从某一特定每日任务域下手，引进对话管理定义，创建类似人和人之间聊天的人机对换。

（6）Internet信息服务项目：饰演信息沟通交流媒体的人物角色。

（7）知识处理：自动的获取高效的可以为大家运用的基础知识。

图2 第四代人机对战当然交互与通讯的数据模型

「3. 新式人机对战交互系统」

电子计算机系统的人机交互作用依赖于可输出的外围设备以及相应的手机软件去完成。能够人机对战交互应用的机器主要包括电脑键盘、显示屏、电脑鼠标、各种各样系统识别设施等。近些年，伴随着机器视觉技术、人力智能、模式识别技术的高速发展，及相应的计算机设备技术的发展，以图像识别、动作识别、语音识别技术等为核心的当然人机对战交互技术性层出不穷。交互的方式，也从单一安全通道键入向多路键入更改，从而达到智能与自然的效果。

1）语音识别技术

语音识别技术 (automatic speech recognition，ASR) 是人工智能行业核心技术之一，其目的是为了电子计算机可以“听得懂”人类语言，并把语音转化成文字。ASR技术性打开了智能人机对战交互系统运用大门，是促进计算机翻译、自然语言处理的前提，其科研工作自19个世纪50时代就开始，根据多代专家的不懈努力，实现了从简易少许单词的鉴别到繁杂很多语汇识别全过程。近些年，伴随人力智能行业人工智能算法的迅猛发展，ASR技术规格也大幅提升并被广泛使用，且逐渐产品化以实现实用化。许多人在生活与工作中时时刻刻都在感受着ASR技术性带给我们的便捷，比如语音输入法、智能语音助手等智能语音聊天软件及其智能机器人、点餐机、车载语音等智能视频语音交互系统等。

讯飞科技有限责任公司能够提供专业的语音识别技术、语音识别和语音识别技术等全方面的视频语音交互服务平台，是拥有自主知识产权的智能语音识别技术企业。2017年底，该企业发布车辆智能交互系统飞鱼2.0，这也是该企业上线的面对汽车厂定做的混合开发软件项目。广州丰田GS8型SUV车辆配备了这一系统（图3），根据语音识别技术完成了中央空调温控、车窗玻璃启闭及其在线地图等智能实际操作。该系统的优点还包含具备阵型降噪效果，过虑噪音后，语言表达准确率更高一些；另外还具备语音识别技术及消噪作用。这几种作用可以实现车主的身份验证并清除别的音频对交互的影响。

图3 配备科大讯飞语音鉴别系统的车

2）多点触摸

多点触控技术又被称为多种触摸、多一点磁感应、多种磁感应，英语为multitouch或multi-touch，是一种容许多客户、多手指头与此同时传送控制信号，并依据动态性动作实时回应的新式交互技术性。这项新技术选用裸手做为交互媒体，应用电力学或是视觉技术进行信息的收集与精准定位，可在并没有传统式输出设备（如电脑鼠标、电脑键盘等）的情况下去电子计算机的人机交互实际操作。

多点触摸摆脱了电脑键盘、鼠标的点射操作模式。用户可以通过两手开展点射触碰，也可以通过点击、双击鼠标、移动、轻按、翻转及其转动等各个动作滑动屏幕，完成随心所欲的操纵，进而更好全方位地掌握对象有关特点(文本、录影、照片、三维模拟等信息)。如下图4所显示，用户可通过一只手或是多手立即操纵计算机。

图4 一只手触摸（左）与两手触摸（右）

第七代伊兰特轿车中控屏配备的智能网联平台系统，可以提供智能语音识别技术、车家互控、BLE蓝牙钥匙、BlueLink、位置分享等快捷作用。中控显示屏选用超清液晶屏，实际操作平稳无卡顿，支持多点触控，不一样的操作方法有着不同的实际效果展现。5个指头与此同时接触显示屏，中控屏幕全自动进到显示屏休眠模式（图5）；4个指头与此同时接触显示屏，中控屏幕进到主页面；3指与此同时接触显示屏，中控屏幕返回主界面。触摸显示屏促使客户立即触碰机器的运用作用，降低对外界按键的依赖性。

图5 伊兰特中控屏幕5指接触进到休眠模式

3）动作交互

动作交互就是指人通过手指动作表述特殊的内涵和交互用意，根据具备标记作用的动作去进行信息沟通与操纵计算机交互技术性。比如，可以采取如下图6所示生活当中6种动作种类，把它词义各自界定为明确/爬取、回到/释放出来、锁住/开启、右选、待转/挪动、左选控制指令。

图6 动作种类

2015年，宝马五系首先发布配备图像识别的7系，并且前后左右也在逐渐有OEM在探索发布配备这项功能的跨界车（例如新款奔驰、拜腾、君马）和demo（奥迪车、福特汽车、大家等），手势操作逐渐成为一种更值得关注的车里交互方法。用不同的动作，动作交互能够实现接挂电话、调节音量、选择音乐、操纵导航栏、操纵车子（中央空调、坐椅、窗子等）等服务，还包含驾驶座和副驾驶、后排乘客交互的各种情景。（图7）

图7 动作在车交互中的运用

智能网联汽车就是指配备优秀车载传感器、控制板、电动执行机构等设备，结合通信技术与互联网技术，完成车和车、路、人、云等智能信息互换、分享，具有繁杂环境感知、智能管理决策、协同控制等服务，可以实现安全性、高效率、舒服、环保节能行车，并从而实现取代人去操作的新一代车辆[5]。未来人车交互一定是多层次的，伴随着类脑智能技术性更好地发挥提高ICV多维度认知、全局性洞悉、即时管理决策、持续进化等认知能力等方面的潜力，运用云空间的强力计算水平和AI技术性，将建立根据类脑信息理解与解决方式的世界级车载式智能终端设备和云空间一体化智慧交通大脑。与此同时，类脑计算在语音识别技术与生成、多点触摸鉴别、图像识别等领域的应用，将促进ICV人机对战交互技术规格的飞越和提高。

论文参考文献

[1]STERN H，BECKER T. Development of a Model for the Integration of Human Factors in Cyber-physical Production Systems[J]. Procedia Manufacturing，2017.

[2]范君艳，等. 智能生产技术总论[M]. 武汉市：华南理工大学出版社出版，2019.

[3]MUELLER E，CHEN X L，RIEDEL R.Challenges and Requirements for the Application of Industry 4.0: A Special Insight with the Usage of Cyber-Physical System[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering，2017 (5).

[4]周珂，等. 中小型智能机器人制作[M]. 北京市：清华大学出版社，2019.

[5]杨正洪，等. 人力智能与云计算技术概论[M]. 北京市：清华大学出版社，2019.