从未如此美妙：将网络浏览器用于HMI和SCADA

集成了先进移动功能的现代网络浏览器。本文图片来源：Inductive Automation

作者 | Travis Cox

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移动响应式设计中的新功能，使人机界面（HMI）以及远程数据采集与监控（SCADA）系统在工厂车间的应用更具价值。

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现如今，利用HTML 5和CSS 3完成的令人惊艳的技术，以及适用于手机和平板电脑的原生应用已触手可及。对移动设备的接受，似乎使其已取代台式机成为首选的计算设备。想一想每天使用的所有令人难以置信的应用；如果利用这些技术，实现人机界面(HMI)/监控和数据采集（SCADA）应用，那会怎么样？好吧，让我们来一探究竟。

网络浏览器和网络技术已经足够成熟，可以用于工业领域，这些进步推动新方法来实现HMI和SCADA的应用。借助现代HMI和SCADA应用中功能强大的网络技术和下一代可视化系统等工具，用户可以构建能够自动响应特定工况的工业应用。通过授权用户创建可以在任何移动设备和网络浏览器上本地运行的美观的、响应性移动工业应用，现代工具还可以动员工厂车间的力量。

使用现代的网络浏览器，可以在任何位置访问HMI和SCADA应用而无需插件。用户可以在支持现代网络浏览器的任何设备上访问Google应用。HMI和SCADA应用也是如此。借助HTML 5和CSS 3以及适用于手机和平板电脑的原生应用，这是可以实现的。

HTML 5是超文本标记语言的第五个版本，用于定义和组织网页上的内容。所有网页都以一种或另一种方式实现HTML。CSS代表层叠样式表，而CSS 3是其最新版本。CSS彻底改变了如何定义网页布局，其中大多数网页都是基于HTML构建的。CSS 3具有一些高级样式功能，可以使用媒体查询来做出响应。这意味着针对不同的屏幕尺寸和分辨率，此类网页均具有最优的外观。

新的工业移动可能性

这些成熟的技术为HMI和SCADA应用提供了许多可能性，包括：

　　●网址友好；

　　●自定义导航；

　　●强大的网页组件；

　　●手势和多点触控；

　　●移动响应设计；

　　●不同风格；

　　●联合身份：单点登录（SSO）和双因素身份验证（2FA）；

　　●适用于苹果iOS和谷歌安卓的原生应用。

工业网页应用设计人员，需要控制用户如何导航和使用应用。没有两个HMI和SCADA应用是相同的，因此无法进行任何预装。某些应用只有一个屏幕。其它的可以从一个屏幕导航到另一个屏幕，并深入探究不同部分，或打开弹出窗口以获取更多详细信息。导航时，SCADA应用应易于使用URL并更新URL。

网页应用通过URL工作。它们是用来访问各种资源的地址。大多数情况下，它们用来访问互联网上的网站。用户可以复制URL并将其发送给另一个用户，而无需导航到该屏幕或资源。URL还使您易于理解用户在应用中的位置。

强大的用户界面组件可用于网络，并且很容易构建组件。人们经常与这些组件交互，因此很容易将它们带入HMI和SCADA领域。强大的图表、菜单、轮播、嵌入式地图等组件均支持触摸和手势，例如滑动和多点触摸以进行缩放。它们还具有移动响应能力，旨在与台式机和智能手机配合使用。

移动响应设计是HTML 5和CSS 3最重要功能之一。它允许用户构建一个可以自动更改以匹配屏幕尺寸的应用，无论是台式机、笔记本电脑、平板电脑还是手机。所有现代网站均以移动响应设计为基础，并根据设备以不同的形式呈现相同的数据。

用户在台式机上可以获得更多细节的视图，而在智能手机上获得针对手机显示进行了优化的视图。例如，如果用户正在查看表格数据，那么他们将在台式机上获得一个具有多列的传统表格，但是在移动设备上，每一行都会有一张卡片。在移动设备中该表不再缩小，从而失去了列的可见性。HMI和SCADA的每个部分都可以用这种方式构建，这在考虑应用时需要一种新的方法。为移动设备构建单独的应用已经成为历史。

CSS为网页提供样式。用户可以开发可重复使用样式类（对象），但只需要在一处定义。样式可以是背景颜色、前景色、字体、边框和设计元素。这使用户可以即时切换样式或更新样式的某些部分，而不必转到每个屏幕。定义样式是HMI和SCADA开发的重要组成部分，可确保在多个应用中保持一致的样式。

CSS 3还提供动画。动画样式类会在一段时间内通过两个或多个样式配置过渡。例如，使用动画样式类可能是一种强大的方式，可以显示组件上数据随时间的变化（例如警报状态或机器状态）。

▎移动感应式设计节省了开发时间，并且可以无缝适应不同的屏幕尺寸

保护SCADA系统

安全性是任何HMI和SCADA应用中最重要的部分之一，尤其是在越来越多的用户获得访问权限时更是如此。大多数公司已经使用了多个云应用，例如电子邮件、文档共享和客户跟踪。这些应用使用具有现有公司凭证的SSO，并允许在同一处访问所有应用。这可以使用受信任的联合识别技术，如安全断言标记语言（SAML）和OpenID连接。这些技术可以与SCADA系统一起使用。无需共享帐户，每个人都可以登录以安全地访问他们所需的数据。

这些系统可以通过双因素验证（2FA）来验证身份，这需要凭据和附加步骤，例如将PIN发送到手机。出于安全考虑，许多公司不允许在智能手机上使用SCADA应用。但是，使用该技术可以使用户有效而安全地从不同的应用中获取数据。

智能手机也是令人难以置信的硬件技术。智能手机内置了数量惊人的传感器，例如GPS、摄像头、加速度计、蓝牙等。可以同时将应用提供给网络浏览器和智能手机。但是，使用智能手机可以在应用中访问这些传感器，从而可以释放大量机会。

想象一下，当用户在工厂周围走动或通过输入数据来标记他们的位置时，利用GPS可以自动切换到适当的屏幕。将条形码放置在重要区域，用户可以扫描条形码以获得机器手册、操作程序或其它信息。甚至能够将工艺过程的图片或视频流，传输到公司支持团队以进行远程故障排除。

现在，是到了在HMI和SCADA应用中利用现代网络技术的时候了，而且从未如此美妙和简单。

关键概念： 

■ 现代化的网络浏览器和开发，使工厂车间应用的HMI和SCADA应用在用户友好方面做得更好。

■ 移动响应式设计允许用户可以在工厂现场获取信息。

■ 安全性是工厂车间使用的HMI和SCADA应用的主要关键点。

思考一下： 

在工厂车间扩大移动设备使用的最大障碍是什么？