在應用漸趨多元的市場中，HMI的設計創意將越來越多，透過這些創意與實用的設計，HMI可進一步貼近使用者需求，打造最適化工業物聯網系統。

物聯網被多種產業視為未來的營運骨幹，此一系統與既有的IT最大不同之一，在於系統中所有的數據都設計為可視化，藉此協助管理者迅速掌握現場資訊與設備運作狀態，從而建立快速反應機制，並作為中長期策略發展的參考。在所有的可視化技術中，HMI發展多年、技術成熟，近幾年的應用也逐漸多元。

HMI最早應用於製造、船舶、能源等系統，2011年德國啟動工業4.0政策，對產業帶來重大衝擊，在未來的製造體系中，所有設備的角色都會被再次延伸與定義，HMI作為製造系統中人機溝通的唯一介面，因此在未來的工廠環境中，將扮演更重要的角色。

軟硬體同步進化

圖1 : 在工業4.0時代，HMI的角色將會更吃重。（source：Centigrade GmbH）

在工業4.0趨勢中，資料擷取會變得越來越重要，工業物聯網（IIoT）無疑會變成未來製造系統的主架構，架構中的第一層設備擷取資料後，在透過網路連線，將資料往上傳，後端管控平台再利用各端點擷取的數據，分析、制定出完善策略。

在製造系統中，HMI過去多扮演系統第一線的資訊顯示與部分控制功能，但在工業4.0時代，HMI的角色將會更吃重，由於HMI是製造現場中唯一可顯示資訊的設備，因此業者指出，在工業4.0環境中，HMI將會成為製造資訊可視化的樞紐，由於雲端架構會是工業物聯網的重要組成之一，HMI將會肩負一部分的資料擷取與上傳工作，因此HMI的網路化與雲端化，都會是HMI的未來趨勢。

在雲端與網路化的趨勢下，軟體將成為HMI廠商的開發重點，主因在於HMI的硬體技術，絕大多數是從消費性IT技術而來，包括處理器、觸控面板……等都是，這幾年硬體技術發展已然成熟，效能往上提升有限，而且另一方面，工控領域所使用的HMI，也不需要太高的效能，在此態勢下，非消費性領域HMI供應商的硬體技術彼此相去不遠，因此軟體的設計能力就成為市場決勝點。

除了市場態勢外，產業趨勢也是HMI走向軟體的原因，工業4.0講究軟硬整合，現在後端的IT系統主要功能，都以軟體設計，作為製造系統的一環，HMI未來的功能設計，也勢必以軟體為重，而且也唯有軟體，才能讓產品產生差異化，藉以區隔市場，創造更大的利基。

市場應用漸趨多元

至於在應用方面，自動化製造還是會成為HMI最重要的產業之一，自動化技術成熟多時，之前一段時間多數業者都認為此一領域發展已經過於成熟，不過這幾年工業4.0、智慧工廠等概念席捲全球，製造系統再次出現變革，因此即便過去的市場總值已經相當龐大，但在智慧化趨勢下，製造業還有相當驚人的成長潛力。

第二個潛力應用是能源，在工業發達下，全球各國對能源的重視程度越來越高，尤其再生能源如太陽能、風力發電等，更成為多數國家的重要政策，再生能源所需的發電地域廣闊，而且在智慧電網趨勢下，每一發電設備的訊息都必須可完整揭露，同時還要能遠端監控，因此能源系統所配置的HMI必須有智慧化設計。

最後則是船舶應用，現在船舶系統的技術演進相當快，而船舶所使用的HMI也需特殊設計，除了必有的防水、防鹽蝕外，其他設計例如螢幕的亮度、操作介面的設計，都必須符合特定安規，HMI在船舶領域應用已經多年，雖然此一領域的整體需求量不像製造系統，但是符合標準、投入發展的廠商有限，因此仍屬於藍海市場，發展潛力也相當雄厚。

至於市場發展部分，亞洲目前看來還是全球市場成長最快的區域，中國大陸過去20年一直是世界工廠，雖然美中貿易戰開打，不過在該國政府的經濟政策與其龐大內需市場優勢下，在可預見的未來幾年，此一角色仍不會改變，尤其是工業4.0概念興起後，一步到位的系統建置作法必然成為主流，在此態勢下，中國大陸的市場短時間內不會縮小，此外東南亞近年來經濟成長腳步已逐漸加快，中國大陸加上東南亞，將使得亞洲市場成為未來全球製造業的發展核心。

另一個潛力發展地區則是歐洲，德國推出的工業4.0帶動全球熱潮，歐洲是現代工業的起源地，工業發展的歷史雖久，但一直未見停歇，雖然歐洲受COVID-19病毒侵襲甚重，但疫情終究會過去，工業4.0趨勢在歐洲各工業大國所掀起的智慧浪潮仍會持續，包括HMI在內的自動化設備，未來幾年都會有換機潮。

HMI智慧化大勢底定

圖2 : 隨著可視化概念的興起，HMI將在各類型物聯網系統中扮演重要的角色。（source：Siemens）

而此一換機潮的走向必然是智慧化，智慧化製造系統的核心是整合，未來製造業不管前後端，不但會彼此鏈接，單一平台也將成為製造系統的主流設計，HMI就是如此，未來的HMI不再只具備顯示功能，還將扮演工業物聯網底層的閘道器角色，整合將控制器、驅動裝置與數據通訊技術。透過相關技術的整合，HMI將具備邊緣運算功能，當底層感測器、控制器將訊息傳送至HMI後，HMI會先行篩選分類，即時性需求高者，在現場端就做出指示，讓產線快速做出回應，即時性不高者，則先彙整數據再將之傳送到上層管理平台。透過HMI的邊緣運算功能，後端系統的儲存與運算負擔可大幅降低，同時也可兼顧系統的即時性，讓工業物聯網系統的運作更精確有效率。

隨著可視化概念的興起，HMI在各類型物聯網系統所扮演的角色將越來越吃重，其型態架構也會開始解構，例如現在就有廠商直接拋棄傳統的硬體，讓HMI直接化為軟體，使用者持手機、平板電腦等設備與現場機台聯結，HMI畫面就會直接顯示在手持式設備上，這種概念可應用於能源、水庫等大範圍機電設備管理系統中，藉此降低佈建與維護成本。

在應用漸趨多元的市場中，諸如此類的HMI設計創意將越來越多，透過這些創意與實用的設計，HMI可進一步貼近使用者需求，打造最適化工業物聯網系統。

**刊頭圖（source：Siemens）