استخدام HMI 101: المعنى والاتجاهات والأرباح

مع دخولنا الموجة الرابعة من الثورة الصناعية وتطور التقنيات المستخدمة في الحياة اليومية بشكل كبير، أصبح التفاعل مع الآلات والأجهزة الإلكترونية بأكثر الطرق فعالية أمراً متزايد الأهمية. وهنا يأتي دور واجهة الإنسان والآلة (HMI) كحل مفيد يتيح للمستخدم التواصل بسهولة مع الجهاز. 

في هذا المنشور، الذي أُعدّ بالتعاون الوثيق مع خبيرنا Przemysław Nogaj، نركّز على ماهية واجهة الإنسان والآلة (HMI) وأين يمكن استخدامها. كما نتناول تأثير التقنيات الجديدة على الاتجاهات ومستقبل هذا المجال. 

معنى HMI 

يمكن تعريف HMI بأنها واجهة مستخدم أو لوحة تحكم تتيح التفاعل والتواصل بين الإنسان والآلة أو الجهاز أو البرنامج أو النظام. ويستخدم كثيرون المصطلح أساساً للإشارة إلى الشاشات وشاشات اللمس ولوحات المفاتيح في البيئات الصناعية، لكنه في الواقع يمكن تطبيقه على جميع الواجهات والتفاعلات التي تتيح التواصل مع أي نوع من الأجهزة. وتاريخياً، صيغ المصطلح مع وضع الآلات الصناعية في الاعتبار، لكن الآن مع الاستخدام المتزايد للتقنيات القابلة للارتداء والإلكترونيات المنزلية الأكثر تقدماً رقمياً، يمكن تطبيق HMI على جميع الأجهزة التي يشغّلها المستخدم في الحياة اليومية. لذلك، فإن الفهم الحديث لمصطلح HMI يخصنا جميعاً، سواء عملنا في مجال صناعي أم لا. 

ينبع تطور واجهة الإنسان والآلة (HMI) من الاستخدام التاريخي لحلول مثل المعالجة بالدفعات وواجهات سطر الأوامر وصولاً إلى واجهات المستخدم الرسومية وشاشات اللمس المعروفة الآن على نطاق واسع. ومع ذلك، مع تزايد التقنيات المتقدمة والأجهزة اليومية الشائعة الاستخدام، يتعين عليها أن تتطور أكثر. لذلك، فإن استخدام الواجهات القائمة ليس فقط على اللمس بل أيضاً على الإيماءات والتفاعل الصوتي و الواقع المعزز أصبح أكثر شيوعاً.

فيما يتعلق بواجهة HMI، أود أن أسميها تفاعلًا بين الإنسان والآلة أكثر من مجرد واجهة. أعتقد أن التفاعل الآن يجب أن يكون الجانب الأكثر هيمنة في هذه التقنية. لم تعد HMI مجرد واجهة بسيطة بين المشغل والآلة الصناعية. في عالم تنتشر فيه الأجهزة الإلكترونية في كل مكان، ونستخدمها يوميًا، من الضروري فهم أهمية HMI وتصميمها السليم. يجب أن تتعامل الأجهزة اليوم مع العديد من مهام الحياة اليومية، لذا يجب أن يكون التفاعل معها سريعًا وبديهيًا حتى تتمكن من تحسين جودة حياة المستخدم.

– برزيميسلاف نوغاي، مهندس برمجيات واجهة الإنسان والآلة (HMI) الرئيسي في Spyrosoft 

استخدام واجهة الإنسان والآلة 

تُستخدم واجهات HMI عبر عدة قطاعات صناعية، وفي العديد من الأجهزة والأجهزة القابلة للارتداء، لضمان التفاعل الأكثر فعالية مع الآلات. ويمكن لهذا الحل أن يساعد في تحسين جمع المعلومات ومعالجتها، مما يؤدي إلى اتخاذ قرارات أفضل وأسرع. 

يحدث الاستخدام الصناعي لواجهة الإنسان والآلة (HMI) في قطاعات مثل الطاقة ومياه الصرف الصحي والنقل والرعاية الصحية، وكذلك في تصنيع أنواع مختلفة من السلع من السيارات والأدوية إلى الأغذية والمشروبات. ويمكن أن تكون واجهة HMI مفيدة بشكل خاص للتحكم في خط التصنيع ومراقبته وإدارته، وتشخيص المشكلات وجمع البيانات وتصورها. وفي هذه الحالة، يستخدمها مشغلون ومهندسون محترفون. 

إلى جانب الاستخدام الصناعي، هناك أيضاً حلول HMI مدمجة في الأجهزة اليومية. في هذه الأيام يمتلك الجميع نوعاً من الأجهزة القابلة للارتداء، وأجهزة التلفاز الذكية، والثلاجات والغسالات. تتطلب جميع هذه الأجهزة وجود HMI لتلبية الاحتياجات اليومية للمستخدمين، وينبغي تصميمها لتتناسب مع أجسادهم وحياتهم وقدراتهم المعرفية. 

يمكن رؤية بعض الأمثلة التوضيحية لاستخدام HMI في قطاعات مثل السيارات والرعاية الصحية. يمكن للقطاع الأول تطبيق هذا الحل لتعزيز وظائف المركبة وراحتها، أو حتى لتمييز السيارة عن المنافسين الآخرين في السوق. ويمكن أن يساعد في بناء ولاء العلامة التجارية وارتباط أكبر بالسيارة. وبالطبع، يُترك إنشاء HMI مناسب لمصنّعي السيارات. فالأمر متروك لهم ليقرروا ما إذا كانوا سيستخدمون حلولاً مشابهة لحلول الشركات الأخرى، أم سيتميزون ويبتكرون نظامهم الخاص وتجربة مستخدم فريدة. 

أما بالنسبة لقطاع الرعاية الصحية، يمكن تطبيق HMI على كل من الأجهزة المتنقلة النموذجية والأجهزة الشخصية. في هذا النوع من المعدات، يمكن لواجهة مصممة بشكل صحيح تحسين العملية التشخيصية وطريقة تلقي المعلومات الحيوية لصحتنا، مما قد يؤدي في النهاية إلى رفع جودة حياة المستخدم أو المريض. 

اكتشف كيف يمكننا مساعدتك في تطوير واجهة الإنسان والآلة

اعرف المزيد

اعرف المزيد

اتجاهات ومستقبل واجهة الإنسان والآلة 

يمكن للتكنولوجيا المتطورة باستمرار والطرق والعادات الجديدة التي نستخدمها بها أن تشجع الشركات على تطوير حلول أكثر ابتكاراً للتفاعل بين الإنسان والآلة. ووفقاً لخبيرنا Przemysław Nogaj، فإن بعضاً من أكبر الاتجاهات في هذا المجال هي: 

التفاعل الصوتي 

يُعد التواصل مع الآلة عبر الصوت والتعرف على الصوت اتجاهاً يتم تنفيذه بالفعل في العديد من الأدوات. نظراً لتغير عادات المستهلكين، خاصة بين الشباب، وتزايد عدد المستخدمين الذين يعتبرون التفاعل الصوتي مع الآلة خطوة طبيعية، فإن هذا الاتجاه سينمو فقط في المستقبل. يبدو هذا الحل للكثيرين، خاصة الشباب، أسهل وأقل استهلاكاً للوقت حيث لا يتعين عليهم الضغط على أي زر أو كتابة أي كلمات، بل فقط قول ما يريدونه فعلاً. 

تفاعل الإيماءات 

وثمة اتجاه آخر قد يبدو أقل طبيعية وراحة بعض الشيء، وهو تشغيل الجهاز بالإيماءات. قد يبدو هذا الحل فعّالاً لكنه قد يكون صعباً وغير مريح في الاستخدام في بعض الحالات. فعلى سبيل المثال، في صناعة السيارات، حيث أُدمج التفاعل بالإيماءات في السيارات، أثبت صعوبة الحفاظ على دقة الحركات، لا سيما أثناء القيادة. وبشكل عام، لا يزال أمام هذه التقنية مجال للتحسين، لكن مع النهج الصحيح والتعديلات المناسبة، يمكن إدارتها بفعالية. 

لدينا في Spyrosoft مفهوم خاص بنا حول الإيماءات في واجهات HMI. ستجد أدناه بعض الأفكار من خبيرنا – Przemysław Nogaj – حول هذه الفكرة: 

لا نزال نعتقد أن اللمس والإحساس بشيء تحت يدك هو وسيلة طبيعية إلى حد ما للتواصل بين البشر والآلات. وما هو مطلوب في هذا الحل هو مزيد من الاستقرار أثناء التفاعل. لذلك، تستند فكرتنا إلى الإيماءات المُنفَّذة على شاشة لمسية أو جهاز حساس للمس. وهذا يعني أن الجهاز لا يحتاج إلى واجهة مرئية، لكنه لا يزال يتيح تنفيذ مجموعة من العمليات والأوامر باستخدام إيماءات يمكن للمستخدم إتقانها بسرعة. ويمكن تطبيق هذا الحل، على سبيل المثال، على السيارات حيث يمكن تغيير إعدادات مثل التكييف بمسحة بسيطة بثلاثة أصابع إلى اليسار أو اليمين. وبهذه الطريقة، يصبح تنفيذ الإيماءات أسهل، حتى دون النظر إلى الشاشة أثناء الرحلة. 

أدوات الواقع المعزز والواقع الممتد 

يتمثل أحد الاتجاهات المهمة في واجهة الإنسان والآلة (HMI) في استخدام تقنيات مثل الواقع المعزز والممتد. وتواكب هذه الحلول الاهتمام المتزايد لدى العملاء. وعلى مدى السنوات القليلة الماضية، نضجت أدوات الواقع المعزز (AR) والواقع الممتد (XR) وبدأت أجهزة مثل Magic Leap في الظهور في السوق. وقد صُممت للتخلص من عيوب وإزعاجات الإصدارات السابقة من هذه التقنيات وتقديم حلول محسّنة. كما تمتلك أدوات الواقع المعزز إمكانات كبيرة في مجال التصنيع، حيث يمكنها ربط المشغلين وتمكينهم من التفاعل مع الآلات والبيانات في الوقت الفعلي من مواقع مختلفة. ويدعم هذا الحل تنقل الموظفين ويزيد من كفاءتهم وإنتاجيتهم. 

اعرف المزيد عن الواقع المعزز من خلال مقالتنا الواقع المعزز 101

اقرأ المزيد

اقرأ المزيد

الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة 

الهدف الأساسي من HMI هو جعل التفاعل بين المستخدم والجهاز أسهل. لذلك، يبدو استخدام HMI المدعوم بالذكاء الاصطناعي، الذي يجعل الأجهزة وعمليات التواصل معها أكثر ذكاءً، خطوة طبيعية في المستقبل. ومع الوقت، يمكن أن يساعد هذا الحل في جمع كميات كبيرة من البيانات التي ستؤدي إلى فهم أفضل بين الإنسان والآلة. وسيكون النظام قادراً على تعلّم سلوك المستخدم وسياقه، ثم تكييف تلك المعرفة وتقديم اقتراحات، مما سيحسّن عملية اتخاذ القرار وكفاءة الآلة. 

التلعيب 

من الاتجاهات المثيرة للاهتمام في HMI أيضًا استخدام حلول تتيح تحويل التفاعلات مع الأجهزة إلى ألعاب. فنحن كبشر نحب أن نُكافأ من خلال الجوائز أو التجارب الجديدة أو الإنجازات الجديدة، مثل الاعتراف بإعداد فنجان القهوة المئة في ماكينة القهوة. كل هذا يجعلنا نرغب في التفاعل أكثر ومعرفة ما سيحدث بعد ذلك. وبفضل ذلك، نكون أكثر انخراطًا وتحفيزًا، مما قد يسهم في مواصلة استخدام الجهاز، أو طريقة العمل بشكل عام. 

الروبوتات 

يأتي اتجاه آخر من المجال المتطور باستمرار للروبوتات والحاجة إلى تحديد الشكل الذي ينبغي أن تبدو عليه واجهات الإنسان والآلة في ذلك المجال. هناك بعض الخوف من أن تصبح الآلات بشرية أكثر من اللازم. لذلك، يجب على المصنّعين عدم المبالغة في المظهر البشري لأجهزتهم، لأن ذلك قد يسبب بعض المقاومة بين المستهلكين. ومع ذلك، لا يزال الناس يحبون رؤية بعض العناصر البشرية الصغيرة في الآلات، مثل المشاعر. يمكن حل ذلك بسهولة عبر شاشة تعرض الرموز التعبيرية كرد فعل على التفاعل مع الشخص. وهذا يتيح لنا بناء علاقة مع الآلة وكذلك إنشاء بعض الولاء للعلامة التجارية. 

الاتصال العصبي 

وللنظر إلى المستقبل بشكل أبعد، توجد بالفعل أفكار مثل Neuralink، التي تسعى إلى إنشاء اتصال عصبي بين البشر والآلات. تهدف هذه التقنية إلى إتاحة التحكم في الجهاز بالأفكار وتلقّي المعلومات عبر التغذية الراجعة الحسية. قد يبدو هذا المفهوم، مع ذلك، مجرد تصوّر نظري، لكنه يبدو الخطوة التالية في تحسين التواصل مع الآلات. وسيساعد بالتأكيد في إلغاء بعض الخطوات المستهلكة للوقت في التفاعل، وبالتالي جعل العملية بأكملها أسرع وأكثر إنتاجية. 

فوائد استخدام HMI 

في الوقت الحاضر، تُعدّ واجهة الإنسان والآلة الدقيقة مهمة بشكل خاص. ففي عالم يشهد ثورة صناعية أخرى ومجتمعات تُوصف في كثير من الأحيان بأنها مجتمعات معززة، لا يستطيع معظم الناس تخيّل الحياة دون آلات وأجهزة إلكترونية. لذلك، تبدو القدرة على التواصل السليم مع الآلات أمراً بالغ الأهمية لجودة حياتنا اليومية. 

لاستخدام HMI في مختلف الآلات والأجهزة القابلة للارتداء والأجهزة فوائد عديدة. ففي الحياة اليومية، يمكن أن تساعدنا في الحصول على أي معلومات نحتاجها بسرعة أكبر بكثير، وفي أداء المهام اليومية بشكل أكثر ملاءمة وراحة. وهاتان مسألتان بالغتا الأهمية بالنظر إلى السرعة التي نعيش بها اليوم، والعبء المعلوماتي الذي نواجهه. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يساعدنا HMI مقترناً بأحدث التقنيات في توسيع واقعنا واستكشاف العالم بطرق لم نعرفها من قبل. فعلى سبيل المثال، يمكن أن تغيّر الواجهات المزودة بتقنيات AR وXR طريقة سفرنا بالكامل. لم نعد بحاجة إلى خرائط ورقية أو أدلة سفر أو منصات معلوماتية، كل ما نحتاجه هو HMI مناسب يزودنا بمعلومات عن أي متحف أو معرض فني في الوقت الفعلي ومباشرة إلينا. 

يمكن أن تجلب واجهة الإنسان والآلة الجيدة أيضًا العديد من المزايا للشركات الصناعية. بعض هذه الفوائد هي: 

• تبسيط عمليات وعمليات التصنيع. 
• القدرة على الوصول بسهولة إلى المعلومات الحيوية والبيانات في الوقت الفعلي. 
• توفير تغذية راجعة سريعة وفي الوقت الفعلي ووصول عن بُعد إلى الآلات. 
• إمكانية تخصيص وضبط واجهة المستخدم لتحقيق أقصى سهولة في الاستخدام والوظائف. 
• تقليل وقت التوقف وتحسين الكفاءة والإنتاجية، وبالتالي خفض التكاليف والهدر. 

الدور عليك 

يتشكل مستقبل واجهات الإنسان والآلة (HMI) بفعل تقنيات جديدة ومبتكرة باستمرار. ومن المرجح أن يكون لتقنيات مثل الحوسبة السحابية والتعرف على الصوت والواقع المعزز والتعلم الآلي وإنترنت الأشياء والحوسبة الإدراكية تأثير كبير على تطوير واجهات الإنسان والآلة المستقبلية. 

إذا كنت ترغب في معرفة كيفية تطبيق أحدث حلول HMI والمزايا التي يمكن أن تجلبها لمؤسستك، فتواصل مع فريقنا.