9 英文文献 翻译 人机界面 科技类(电子 电气 自动化 通信)2514.docx

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1、目 录一、外文文献译文3二、外文文献原文15一、外文文献译译文应用基于webb的网络协议议和软件架构构,可以为工业业提供具有适适应性，个性性化和移动性性特点的人机机界面Alessanndro BBozzonn, Marrco Brrambillla, PPiero Frateernalii, Paoolo Spperonii, andd Giovvanni Toffeetti米兰理工大学，电电子与信息系系，意大利bozzonn, mbrrambill, fraaternaa, paoolo.spperonii, tofffettiieleet.pollimi.iit 摘 要本文提供了一个个创新

2、的结合合使用网络标标准和软件实实施技术的工工业设计人机机界面（人机机界面）系统统。本文描述述的是成熟的的技术和做法法，可基于互互联网的架构构转移到嵌入入式系统。几几种高级功能能的实现就是是基于这种架架构，如应用用适应性，界界面个性化，远远程控制，多多渠道的通知知。1 介绍根据当前潮流的的人机界面（人人机界面在工工业自动化领领域）的特点点，嵌入式的的优势是低功功率，他有具具体标准现场场总线或专门门接口专门针针对工业厂房房和自动化监监测设备。商业系统通常依依赖于硬件，操作系统，I / OO接口，通信信协议的执行行情况，图形形显示管理，和和业务逻辑的的专有架构。这这种情况主要要是由于对成成本，表现和

3、可靠靠性的高度重重视，克服了了标准体系结结构和高质量量服务接口的的要求。此外，工业业自动化通信信协议都没有有达到作为办办公通信网络络，从而进一一步证明了专专有架构的优优势。然而，互联网和和网络上的成成功已经开始始影响工业人人机界面的世界了。工工业用户也开开始熟悉的WWeb界面，图图形质量，多多媒体内容和和功能，如流流动性，适应应性的特点和和个性化的应应用。同时，基基于TCP-IP的通信信协议和嵌入入式操作系统统已经开始蔓蔓延在工业自自动化领域6100，从而减减少了专有架架构的需要使使企业内部的的整合更有吸吸引力。在这这种情况下，很很容易预见一一个缓慢但必必然统一的人人机界面对于于工业标准体体系

4、结构，标标准的通信协协议和先进的的互动功能的的诞生。我们的工作重点点是一个新的的分布式软件件架构的人机机界面系统能能够提供诸如如个性化，适适应性，分布布，流动性，多多渠道通知，服务设计和和办公网络及及软件集成等等功能，当然还还有保持稳健健性，可靠性性，性能和成成本效益等传统的人机机界面问题。该项目目被称为ESSAMyHMMI的科研活动是在在米兰理工大大学和欧空局局Eletttronicca SpAA公司一家经营营人机界面意意大利公司之之间进行的合合作。该项目目已导致了一一种新的人机机界面架构，它充分利用了多层Web应用的最先进的结构模式，以部署低成本，工业级的嵌入式硬件，达到了一流先进的人机界

5、面功能。2. 概述工工业人机界面面市场工业人机界面产产品很少实施施创新服务，如如远程进入污污水处理厂控控制，通讯和和远程通知。事实上，人机界面公司似乎钟爱完整性能和良好的进入工业通信标准，即使是这些因素可能与现代的基于Web的架构的创新解决方案不兼容。即使是人机界面的研发人员似乎提供最创新的内容（并声称其产品具有网络功能的），却仍然在传统架构的框架下，通常只利用单一的应用。相反，最近的研研究6显示用用户如何越来来越朝向寻找找一个可以给给予具有先进进的功能，卓卓越的图形功功能和更好使使用的新系列列产品：远程且尽可能远远，分布式控控制的工业厂厂房；远程通知解决方方案，即使用用户不是在终终端面前；个

6、性化和自动化化适应图形用用户界面；整合现有的企业业经营流程，系系统和设备；开放的新标准，并并在该领域的的最佳做法是是通过提供低低成本的模块块化和可扩展展性。SCADA（监监控和数据采采集）系统，最最近推出了一一些有趣的创创新，但作为为首字母缩写写表明了，他们的目目标是专注于于产品能实现了高层层次范围的功功能运用，并可在一个大大的背景下部部署运行。它们通常部部署在高端设设备（电脑和和功能强大的的嵌入式系统统）和代表着着人机界面市市场。在其他市场的行行业，创新一一直是依靠主主要供应商（例例如，西门子子），他们一一直致力于在在提高传统人人机界面应用用程序提供的的功能和代表表过去几年的的水平。Smmr

7、tAcccess 15例如如，允许分配配超过三站最最大的工业设设备控制的技技术开发。其其运作，虽然然这种是基于于是简单广播播的显示界面面的仪器，它它能够直接连连接到其他设设备的客户。这种方式的带宽需求超过一个典型的互联网连接能力。Progea 16提出通过远程功能和基于Web的体系结构提供更加创新的解决方案。运行在Windows XP电脑的Progea服务器应用程序，它可以远程控制设备通过一个支持互联网JVM（Java虚拟机）连接的标准Web浏览器。即使如此强大，但这种方法仍然缺乏提供便携式解决方案，因为不同的实现工具提供了不同的平台。3 新颖的人人机界面解决决方案的要求求 从工业人机界面面的

8、市场可看到了工业业自动化终端端软件,硬件架构的的典型的办公公和基于Weeb的应用程程序缓慢但稳稳定进化走向向一体化，以以达到更高的的可用性和界界面和更方便便的工业自动动化解决方案案的灵活性和和企业信息系系统的互操作作性的灵活性性。这个目标需要分分类功能和传传统的人机界界面解决方案案模块，部署署了分布式系系统的模块化化和他们,它利用互联联网的开放标标准和多层WWeb应用程程序的架构模模式。该MyHMI项项目旨在设计计、实施和评估估一个分布式式人机界面平平台，可没障障碍地在本地地和远程访问问，可以很容容易地集成企企业信息和通通信技术基础础设施。基于于MyHMII设计的基础础要求的主要要功能和非功功

9、分别列于表表1和表2。表1 功能需需求功能需求动态组态该组织和人机界界面的外观应应该不难，有有线，除了动动态配置的条条款数量和类类型的控制变变量，页面布布局，显示的的数据，等等等用户登录名和访访问控制用户应该统一地地确定，基于于一个成功可可靠的认证。获获准进入该系系统个性化用户应该可以自自定义的接口口的图形性能能，并将其参参数保存在一一个配置文件件里。接口适应用户界面可通过过声明性规则则的方法自动动调整适合的的不同设备屏屏幕。警报管理政策该系统根据具体体政策应向用用户提供警报报通知机制功能限制该人机接口系统统，生产者应应当能够对特特定终端禁用用选定功能，已已达到可调整整产品商业价价值的特点。报

10、告日志数据报告可可在不同的格格式制作，允允许远程可视视化，调度和和打印。表2 非功能能需求非功能需求网络拓扑该系统可支持独独立的网络架架构，局域网网，有线网络络和无线网络络接入。客户户服务器之间间的通讯应该该充分利用HHTTP协议议，为了达到到防火墙的兼兼容性软件结构该软件是基于标标准的操作系系统。客户端端应用程序应应该运行在一一个标准的WWeb浏览器器，并应自动动在不同规模模的屏幕上调调整分辨率，服服务器应用程程序应运行在在一个标准的的动态Webb架构上。外观该接口利用设备备无关的移交交技术（即XXHTML，SSVG，闪光光）。可扩展展超文本标记记语言性能页面数据的刷新新性能可媲美美脱机的人

11、机机界面系统（每每秒刷新100个数据）。4 MyHMMI架构在本节中，我们们概述了MyyHMI框架架设计的主要要特色。该平平台的整体架架构是MyHHMI如图11所示：人机机界面功能通通常是嵌入连连接到控制系系统的终端，成成为划分为一一个客户服务务器结构，实实施链接互联联通信网络，其其中包括一个个以太网骨干干网连接，用用来连接HMMI设备和一一个用于连接接到控制装置置一套现场总总线协议。4.1.一般设设计的选择该系统的设计必必须解决的几几个问题，按按要求。在这这一节，我们们给出解决方方案的总结。4.1.1 分布模型的的演示和业务务逻辑。 该体系结构设计计已经运用先先进的解决方方案的状态处处理了模

12、块化化实施和给予予关注点分离离。我们通过过了一个丰富富的网络接口口模式扩大了了传统客户端端组成的网络络架构，从而而避免了服务务器计算的一一些客户端。业业务层仍然位位于服务器端端，包含了控控制政策，而而显示层实现现在客户端。它它的责任是建建设为人类监监理接口和用用户用户对话话的管理。图1 MYHHMI体系的的整体结构4.1.2 人性化解决决方案 其中一个最具有有挑战性的要要求是提倡使使用强大的兼兼容性平台。我我们使用是人人性化是基于于分组，这分分组假设用户户是可以按角角色酚类的，并并且考虑到了了该分组层次次的大部分人人性化规则。剩剩下的细节性性的人性化规规则可以应用用于个别用户户，但是我们们可能

13、会假设设这些用户的的数量和复杂杂程度都是有有限制的。这这个解决方案案可以实现 高效率的的人性化系统统的需要与降降低计算复杂杂性的需要两两者之间的权权衡和取舍。4.1.3 链接客户端和服务器器之间的通信信是采用HTTTP（仿真真）应答通过过HTTP请请求响应的手手段。客户端端提交请求后后，用户互动动，经其内部部时钟产生超超时。请求提交悬而而未决服务器器，直到一对对控制系统的的状态出现更更新情况。在在这种情况下下，服务器发发送响应到客客户端，用以以模拟一个基基于事件的消消息交换。4.1.4 个性化制定定 一些具体的决定定必须采取有有关如何以及及在何处应用用和个性化的的界面以适应应规则。个性性化和适

14、应性性规则可以采采用存储和管管理两个办法法：1.编码规则为为XML文件：个性化规则则是由离线配配置工具以XXML格式的的产生的。这这些规则是在在运行时解析析和解释是通通过一个通用用的代码。他他能产生一个个预期的通用用接口。该方方法的一个方方式为了个性性化解析和适适应性规则处处理不同问题题可以制定若若干具体组成成部分。（例例如，用户界界面，报警配配置，等等）2. 在代码中嵌入的的规则：这个解决方案包包括在配置时时产生和编译译一个具有特特定个性化和和适应规 则则针对开发项项目的源代码码。其结果是是在一个二进进制代码中嵌嵌入所有规则则就能执行得得非常快， 因为不需要要存取文件或或规则库。我我们采用客

15、户户端和服务器器端规则计算算：一个混合合的方法就是是 其中一部部分的规则适适用于服务器器端而其余的的适用于客户户端。我们应用在客户户端的规则影影响了 用户户界面和一般般情况下客户户端的问题。这这一部分，出出于性能方面面的原因，规规则被以二进进制代 码形形式存储在客客户端应用程程序。反过来来，我们通过过了服务器端端的服务器配配置有关规则则的适用 。在在这种情况下下，该规则已已被编码为XXML文件和和被服务器组组件解析。4.1.5 访问外部变变量 通过一个单一的的集中服务器器,受控制系系统的状态对对“人机接口”系统可见的的：所有的客客户端调用一一个中央服务务器，作为网网关和提供关关于设备状态态的数

16、据。 对状态能被被单入口点检检测的小系统统来说，这个个方案是可以以接受的。一一个替换物通通过服务器或或者代理伺服服器访问受控控制的系统：每个客户端端总是调用相相同的服务器器，但是多个个服务器可以以定位在设备备上来访问受受控制系统的的不同部分。通通过询问需要要的信息传达达给原服务器器客户端调用用的服务器可可以作为一个个代理伺服器器，实际上这这存在接入点点至需要的数数据栏。对单单服务器架构构，我们采用用第一个解决决方案，但是是我们使用第第二个方案以以防复杂的配配置。不管怎怎样，我们决决定避开客户户端同时直接接调用信息组组或者多个服服务器。4.2 服务器器的设计该服务器是通过过专有的沟通通协议，作为

17、为为中间人人人机界面接口口和其他服务务器进行通信信的TCP / IP网网络以及现场场总线连接异异构的设备之之间作用。该该服务器管理理连接到外地地（通过一个个OPC服务器器模块1或类似的接接口）和缓冲冲区的字段数数据（在数据据服务器模块块）成为传递递到基于TCCP / IIP连接的客客户。客户可可以部署在两两种配置：本本地服务器的的节点（从而而提供了一个个集成终端接接口）或在一一个单独的远远程终端连接接到服务器通通过一个TCCP / IIP网络。该服务器管理有有四种类型的的客户端请求求：初始化请请求，新的一一页请求，数数据刷新请求求和事件触发发处理。初始始化和新的一一页请求可能能需要计算服服务器

18、端个性性化的规则，他他的处理是通通过基于身份份请求终端和和用户身份服服务器提出请请求的；页面数据据刷新请求只只涉及到客户户机的运送原原始数据和提提供服务快如图2所示，服服务器分为两两大类成分边边界：一方是是控制系统，由由不同的设备备组成，双方方沟通通过工工业（如Moodbus总总线，现场总总线等.）和网络协协议（如TCCP / IIP协议）和和从原受控环环境输送数据据。另一边是是用户，支持持与同一个客客户端用户界界面控制系统统互动。图2 MYHHMI体系结结构的高层架架构作为一个中间设设备，服务器已能能处理具有挑挑战性的任务务，如各种：（一）管理理和协调涉及及用户，可能能执行临时数数据处理和汇

19、汇总;之间的数据据流；（二）保保证了在不同同节点的状态态信息同步;（三）提供供确保万无一一失执行用户户的命令一个个安全可靠的的服务。该服务器的内部部组织已设想想到提高模块化化，可扩展，组组件重新使用用和性能。在在图3和图44中，我们可可以找出三个个服务器内部部结构宏组件件的：1.外界面版管管理2.控制界面管管理3.用户界面管管理服务器子组件对对管理现场设设备通信负责责同时提供抽抽象和模块化，并且且忽略其他组组件的物理特特征，拓扑和和协议。与外地的互动是是通过一个标标准的OPCC客户机/服服务器模块，从从而增加了另另一种级别抽抽象（和模块块）的系统。 图3 MYHHMI体系中中的服务结构构：外界

20、面版管理，控制界面管管理控制界面管理处处理所有相关关的用户命令令管理，内容容个性化功能能，以及适应应性。由于允允许多个用户户与系统互动动和用户界面面的内容是直直接关系到用用户设备和授授权的，这就需要要特设的数据据结构和操作作能够遵守的的性能，可扩扩展性，并发发性和可靠性性要求。为了了应对这种需需求，控制界界面管理的内部组织依依靠正交模块块负责与外界界面版管理沟通管理理。图4 MYHHMI体系中中的服务结构构：控制界面面管理，用户界面管管理每当客户端连接接到系统，专专用通信缓冲冲区分配给它它，和为了客客户端填满的的最初值需要要建立当前的的系统状态查查看。最后用户界面管管理是组件授授权协调和同同步

21、与客户的的互动；因为为MyHMII依赖于网络络架构，用户户界面管理是是在其网络版版本兼容模式式2（MVCC2已知）5上，根据模型型视图控制器器（MVC）设设计模式44组织的。4.3 客户端端服务器交互互设计要考虑的一个重重要方面，当当处理网络架架构是由客户户端用于与服服务器通信（HTTP）的通信协议的不对称性。只有客户能够履行请求到服务器，而相反则不行。这限制妨碍了最优化的相互作用，因为客户不能跟新的事件（新变量值的服务器通知，指示，报警器），但需要定期调用服务器以检索更新的信息。现代的Web应应用程序开始始发掘了双向沟沟通机制和推推动技术的杠杠杆作用，提提高Web服服务器的积极极性。根据4.

22、1.3节中所述述的结果，我我们采用一个个模拟的回调调方法。 这种方法通通常依赖于HHTTP/11.1中不间间断连接（见见17）。持持续连接利用用XML HHTTP请求求的概念118和其他他类似机制，从从服务器检索索从而不必更更新整个页面面的信息。多亏这些技术，客客户可以建立立一个连接始始终可用的服服务器从用户户的互动上独独立发送数据据。不幸的是是，持续连接接对于服务器器是很昂贵的的管理，这种种做法不符合合低消耗概念念设备，像MMyHMI使使用的。沟通通的缓冲机制制在CIM实施从从查询审核上看看有助于克服服的弊端。 图5 客户端端服务器分布布式系统数据据更新过程图5将一个字段段变量的值更更新系统

23、化一一个简化为“生命周期期”。当客户端执执行其轮换查查询程序之后后，UIM首先从从以前的客户户端的请求检检查，然后告告知CIM在缓冲冲区的新值。如如果没有通知知发生，UIIM就设置一一个时间溢出出和等待新的的数据存储到到缓冲区：如如果丢失的数数据变得可用用之前超时过过期，整个缓缓冲区以批量方式迅迅速处理客户户端;要不然；UIM关闭轮轮询周期，并并返回一个空空的响应。由于缓冲和批量量数据传输，对对客户要求的的数量急剧下下降。此外，数据的的变化需要通通报只一些客客户端，从而而对减少通信信信道拥塞，提提高可扩展性性，因此，提提高整体系统统的性能。4.4 客户端端设计客户层在 MyyHMI结构构中的主

24、要作作用是管理数数据显示和用户对话。为了避免对对一个特定的的技术依赖，我我们制作了一一个高层次的的设计，可以以实现在不同同的渲染环境境所设计的内内部组件分布布在图6所示：客户户端应用程序序包含一个外外部应用程序序，在浏览器器环境内执行行。外部程序序（在客户端端脚本语言编编写）是独立立于浏览器的的图形引擎和和利用了MVVC的组织。该模型包含业务务对象的接口口（例如，数数据变量，趋趋势监视器）而而在视图包括括工具和介绍绍物业的移交交技术管理则则是通过移交交技术（例如如，小工具，用用来显示数据据的变量，一一种趋势，或或输入控制）。外部程序还管理理一个内部时时钟，用于服服务器自动触触发请求的系系统状态

25、刷新新;接收服务器器响应，外部部程序更新内内部数据变量量包括自动刷刷新注册业务务对象和相关关的部件，此数据为中中心的方法只只允许重新刷刷新受影响的的部件，最大大限度地减少少计算量和更更好地运行。图6 从高层层次考虑的客客户端设计5 执行本节介绍我们的的经验和对实实施拟议MyyHMI解决决方案中运行行的原型评估估。感谢开源源的Modbbus模拟器器，我们模拟拟了一个牛奶奶装瓶厂的逻逻辑和数据流流，由大约220控制变量量组成，如牛牛奶罐的液位位和温度，状状态和自动输输送带的速度度等。5.1 服务器器端实现我们使用微软WWindowws CE 4.2 3，和其内置的的技术：Web发布结结构依靠的II

26、SAPI +httppd的后台程序，所有的模型和业业务逻辑组件件已经发展成成为微软的CCOM对象和和我们的MVVC架构控制制器部分已实实施作为一个个ISAPI的DLL在一个运行时组组件（称为OOPC客户端端）基于OPPC数据访问问定制接口规规范3.0再加上上一个OPCC服务器版本本2.5.115基础下，已已取得与外地地的连接。由由于OPC结构下下，我们可以以提高与外地地更层次的交交流，因此，开开发一个原型型，几乎所有有的工业领域域协议兼容。5.2 客户端端实现为客户端执行计计划由于MyyHMI项目目目标环境的的限制已经受受到严重影响响。 因此要为服服务器端实现现作出的选择择，我们选择择利用本地

27、浏浏览器的Wiindowss CE和为为了视觉呈现现扩展插件。市市场上已经预预见有很多最最具创新性和和强大的技术术，考虑到的的功能像：（一一）可用性，灵灵活性和解决决方案的可移移植性的作业业系统和HMMI终端开；（二）矢量量图形支持和和容易适应不不同的屏幕分分辨率;（三）脚本本语言提供个个性化的软件件；（四）互互动性和实用用性的特点。我们考虑了诸如如SVG2，Adobee Flassh14和基于微软产产品解决方案案的技术， 所开发的客客户端原型包包括所有的部部件需要显示示设备的数值值.（例如，计计量系统，报报警指示灯，传传送带，转速速表，仪表等等）并执行用用户命令（例例如，启动/重新启动和和紧

28、急按钮，输输入域，等）。部部件的设计根根据关注点分分离的理念：每一个部件件是发展成为为独立的对象象，分别由两两个主要模块块组成： 业务逻辑，封封装了无论是是性能和组件件的行为模式式； 该图形表示示，这是分开开设计的，与与著名的皮肤肤概念为基础础的方法。感谢新的部件设设计和先进的渲染染引擎所提供供的闪存，原型能够实实现比通常的的人机界面系系统有更加完完善的接口，无无论在图形外外观方面还是是在业务逻辑辑上（例如，参参见图7实时时输送机模拟拟器）。图7 MYHHMI动画接接口原型6 相关工作作从要求，发展趋趋势，以及当当前技术发展展机会，嵌入式系统统是被普遍认可的的6。一些些早期的作品品存在，描述述

29、了Web环境技技术如何应用用到工业人机机界面7概述了一些些可能的办法法如何使用XXML和Java去定定义和配置接接口。然而，我们的经经验得出了，如如果使用了嵌嵌入式操作系系统的低功率率设备，应用用该普通技术术性能方面可可以改善。（例如，其他他工程8，10）探探索整合基于于客户端之间间通信的传统统的现场总线线与以太网解解决方案，而而不是提出一一个全面的基基于Web的体系系结构，为了了信息能从外外地网络传到到办公类网络络，它们提供了了网关的接口口。这些方法并不充充分发挥网络络接口可以提提供的潜力（例例如，在丰富富的接口条件件，适应性和和个性化），因因为服务器端端的软件架构构没有足够的的支持。此外外

30、,为了运行的先先进的远程接接口他们通常常涉及到办公公室的PC平台。服务导向，代理理人为导向，和分布式对象架构(9, 11)基于Web和XML为基础的技术也探索了，但其成果仍处于发展的初期阶段和通常需要强大的硬件支持。有若干围绕概念念为开放式体体系结构控制制器的研究活活动开展了12，重重点是软件解解决方案，包包括提供尽可可能多的可移移植性和开放放任何一种装装置尽可能还有操操作系统。他们的目的是学学习最佳混合合的编程语言言，和发展架架构还有框架架给予的灵活活性。他们往往往依赖于网网络技术为他他们开启可用用性和可移植植性，但他们们不应用任何何努力去增加加功能和服务务。最后，另一个类类别工程，类类似1

31、3,提供根据据实际应用环环境提出基于于互联网的解解决方案的经经验报告，但但不能将其结结果推广一般般架构去处理理所有人机界界面问题。我们就目前研究究的贡献只是一个轻量量级基于Weeb的软件体体系结构，技技术功能，如如浏览器的标标准定义，WWeb服务器器和图形，可可以履行的（网网络）的嵌入入式系统，提提供最先进的的网络，包括括个性化，多多设备适应性性和远程通知知，不需要像像officce PCss笨重硬件平台台。7 结束在这篇文章，我我们已显示人人机界面系统统可以从在尖尖端网络技术术和最佳做法法获得改进。这这项工作组织织可分4个步骤：市市场和文献分分析;按新Web启用人人机界面解决决方案的需求求定

32、义;设计一个证证明了概念研研究中的应用用情况;和发展客户户端和服务器器应用程序进进行测试的可可靠性和MyyH的解决方方法。市场分分析当前未解决的突出问问题，影响人人机界面的市市场，因而，针针对下一代的的人机界面的的功能和要求求设置提出解解决方案。我们工作的结果果包括在一个个高度可配置置的架构，它它灵活性，普普及和专用化化可以被视为为一个可依托托的人机界面面解决方案，今后的工作将包包括一些结构构优化和先进进的功能（短短信，远程登登录，性能测测试等）。8 答谢我们要感谢欧空空局Eletttroniica S.p.A.的的工作人员提提出的宝贵意意见和反馈还还有协同工作作。特别感谢谢对斯特凡诺诺隆戈尼

33、（研研发部门）和和他的团队，以以及马里奥科科伦坡（首席席执行官）。二、外文文献原原文Applyinng Webb-baseed Nettworkiing Prrotocools annd Sofftwaree Archhitectturesffor prrovidiing addaptivvity, persoonalizzationn, andd remootizattion ffeaturres to Inndustrrial HHuman Machiine Innterfaace AppplicaationssAlessanndro BBozzonn, Marrco Brrambilll

34、a, PPiero Frateernalii, Paoolo Spperonii, andd Giovvanni ToffeettiPoliteccnico di Miilano, Dipaartimeento ddi Eleettronnica ee Infoormaziione, Italyybozzonn, mbrrambill, fraaternaa, paoolo.spperonii, tofffettiieleet.pollimi.iitAbstracctThis paaper pproposses ann innoovativve usee of aa mix of nnetwo

35、rrking standdards and ssoftwaare immplemeentatiion teechnollogiess for the ddesignn of iindusttrial Humann Machhine IInterfface (HMI) systeems. WWe desscribee how well knownn techhnologgies aand prracticces caan be transsferreed froom intternett-baseed arcchiteccturess to eembeddded syystemss. Sevve

36、ral advannced ffeaturres caan be achieeved tthankss to tthis aarchittecturre, suuch ass appllicatiion addaptivvity, interrface persoonalizzationn, conntrol remottizatiion,annd mullti-chhannell notiificattion.1. IntroduuctionnThe currrent statuus of HMI (Humann Machhine Interrface) in tthe fiield oof

37、 inddustriial auutomattion iis charaacteriized bby a ppredomminancce of embeddded llowpowwer devicces thhat arre intterfacced wiith prroprieetary or standdard ffield busess speccificaally ddeviseed forr the indusstriall plannt monnitoriing annd auttomatiion. Commerccial ssystemms typpicallly relly o

38、n proprrietarry archiitectuures ffor thhe harrdwaree and the ooperatting systeems, tthe I/O intterfacce, thhe commmuniccationn protoocols impleementaation, the graphhic diisplayy managgementt, andd the businness llogicss. 。This siituatiion iss largeely duue to the sstrongg focuus on costss, perrform

39、aances and rreliabbilityy, whiich ovvercommes thhe intterestt in standdard aarchittecturres annd higgh quaality of innterfaaces and sservicces. Moreoveer, inndustrrial aautomaation commuunicattion pprotoccols hhave nnot reeachedd the same levell of sstandaardizaation as offfice commuunicattion netwo

40、orks, whichh furtther jjustiffies tthe prredomiinancee of proprrietarry arcchiteccturess. Howeverr, thee succcess oof thee Inteernet and oof thee Web hhas sttartedd impaactingg the indusstriall HMI worldd too. Indusstriall userrs aree starrting to faamiliaarize with Web iinterffaces, grapphicall qua

41、llity, multiimediaa conttent, and ffeaturres suuch ass mobiility, adapptivitty, annd persoonalizzationn of tthe appplicaationss. At the same time,TCP-IIP bassed coommuniicatioon prootocolls andd embeedded operaating systeems haave sttartedd to sspreadd in tthe indusstriall autoomatioon fieeld 6610,

42、thuus redducingg the need of prroprieetary archiitectuures mmakingg enteerprissewidee integgratioon morre apppealinng. In thiss scennario, it iis easy to fooreseee a sllow buut ineexorabble coonverggence of the iindusttrial HMI ssolutiions ttowardds staandardd archiitectuures, standdard ccommunnicat

43、iion prrotocools, aand advannced iinteraactivee funcctionss. Our worrk foccuses on thhe dessign oof a nnew diistribbuted softwware aarchittecturre forr HMI systeems abble too provvide featuures aand seervicees succh as persoonalizzationn, adapttivityy, disstribuution, mobiility, multti-chaannel noti

44、fficatiion, iintegrrationn withh offiice neetworkks andd softwware ppackagges, aalthouugh prreservving tthe roobustnness, reliaabilitty, peerformmance and ccost-eeffecttiveneess off tradiitionaal HMII soluutionss. The prooject, callled ESSAMyHMMI is a reseaarch aactiviity caarriedd out in collaabora

45、ttion bbetweeen Pollitecnnico ddi Millano aand ESSA Eletttronicca S.pp.A., an Ittaliann comppany ooperatting iin thee HMI mmarkett. The prooject has lled too a noovel HHMI archiitectuure, wwhich leverrages the mmost aadvancced archiitectuural ppatterrns off multti-tieer Webb appllicatiions tto deplo

46、oy sopphistiicatedd HMI functtionallitiess on ttop off low-ccost, indusstriall-classs, emmbeddeed harrdwaree.2. Overvieew of the iindusttrial HMI mmarkettIndustrrial HHMI produucts rrarelyy impllementt innoovativve serrvicess, succh as remotte acccess tto thee plannt conntrol, messsagingg and remott

47、e nottificaation. Indeed, HMI compaanies seem to priviilege excluusivelly perrformaance aand goood acccess to indusstriall commmunicaation standdards, evenn if tthese factoors coould bbe inccompattible with the aadoptiion off innovvativee soluution basedd on mmodernn and solidd Web archiitectuures.Even thhe HMII playyers tthat sseem tto offfer the mmost iinnovaative conteents (and cclaim theirr prodducts are WWeb-ennabledd) stiill leeveragge on legaccy archiitectuures, typiccally explooitingg monoolithiic Appliicatioons.On the contrrary, recennt stuudies 6 s