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物联网需要什么样的UI交互方式?

简介: 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。
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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

image.png

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

载体

交互方式

系统

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

android、Linux、RTOS

工控机

屏幕触摸 or 按键

Linux、RTOS

智能面板

屏幕触摸 or 按键

Linux、RTOS

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

image.png

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

image.png

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

支持

BMP/GIF/PNG/JPEG

MiniGUI

C(跨平台)

500KB < 内存 < 4MB

不支持

支持

BMP/GIF/PNG/JPEG

LVGL

C(跨平台)

100KB < 内存 < 2MB

不支持

不支持

默认仅支持BMP,有转换工具

GTK+

C(Linux为主)

内存 > 10MB

支持

支持

BMP/GIF/PNG/JPEG

柿饼UI

JS为主,C++为辅

(RTT系统为主)

内存 > 800KB

不支持

支持

BMP/GIF/PNG/JPEG

以下简单介绍一下开源的3个UI引擎。

QT

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。

image.png

MiniGUI

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。

image.png

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。

image.png

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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