Human-Machine-interface
1. 개요
휴먼-머신-인터페이스 는 기계와 사람간의 운용 편의성을 위해 UI를 제공하기 위한 기기이다.엄밀히 말하면 현재 대부분의 GUI등을 뜻할수도 있는 명칭으로 보일수 있으나 본 문서에서는 UI를 제공하기 위해 전용으로 제작된 기기로써의 HMI에 대해서 다룬다.
2. 역사
산업용 기계에서 UX 라고 해봤자 대부분은 경고등과 계기판, 그리고 스위치로 이루어진 단순한 구성인 경우가 대부분으로 이마저도 없는 경우가 많았다. 따라서 사용자가 기계와 상호작용 하기 위해서는 상당한 지식과 경험이 필요한 경우가 많았다.그렇게 1980년까지 산업장비에서의 UI는 대규모 제어실이나 시설 등에서 제한적으로만 사용되는 물건이었으나 1990년대 PC의 대대적인 보급이 시작되고 이 PC에서 돌아가는 소프트웨어들의 발달로 인해 좀더 많은 기계들이 PC를 통한 제어가 가능해 짐으로써 많은 기계들이 UI를 통한 제어가 가능해지기 시작했다.
그리고 2000년대에 들어 기술의 발달로 인해 컴퓨팅 장비의 소형화, 각종 신규 통신규격의 발달, LCD, 터치스크린 등의 입출력장비등의 발전으로 인해 다양한 기기들이 GUI를 탑재한 HMI를 가질수 있는 시대가 왔으며 이에 따라 전용 UI를 제공하기 위한 HMI장비들 또한 많이 사용되고 있다.
3. 특징
- 독립성
대부분의 HMI기기들은 실제 동작을 수행하는 기계장비와는 별개의 시스템으로써 구동되며 통신을 통해 기계에게 사람의 명령을 전송하는 구조인 경우가 많은데 이렇게 된 이유는 HMI를 추가하는 기계가 원래부터 HMI 가 없이 작동할것을 전제로 만들었거나 HMI가 문제가 발생했을때 HMI가 기계에도 영향을 주는것을 우려해서 그렇게 된 경우가 많다. - 통신지원
상술했듯이 HMI는 기본적으로 사람의 명령을 통신으로 기계에 전달하는 기계인 만큼 다양한 통신규격을 지원해야 하는 경우가 많다. 단순 RS-232나 RS-485는 기본적으로 갖추고 여기에 이더넷이나 USB등 다양한 통신규격을 제공하는 경우가 많다. - 터치스크린
2000년대를 넘어와서 생산되는 제품들 대다수는 터치스크린을 통해 사용할것을 전제로 만든 경우가 많다. 이유는 생각보다 간단한데 HMI자체가 다양한 기기를 넘나들며 사용되기 때문에 전용 버튼을 추가하기 보다는 사용자가 UI를 자유롭게 편집할수 있는 터치 UX 기반으로 제작된 경우가 많기 때문이며 또한 생각보다 터치스크린 자체가 신뢰성이 높다는 점 또한[1]이유중 하나이다. - 다만 모든 애플리케이션에 터치 스크린을 사용가능하진 않기에 버튼 또한 중요한 요소중 하나이며 경우에 따라 버튼을 메인으로 조작해야 하는 HMI들도 많이 존재한다.
- 높은 신뢰성
많은 오염과 진동이 발생하는 공장등에서 사용할것을 전제로 만들었기 때문에 오염과 진동,ESD 등에 노출되는 상황에서도 정상적으로 동작할수 있어야 하며 때문에 별도의 교체나 수리 없이 10년 이상 운영하는 경우도 많아 높은 신뢰성이 요구된다.
4. 기타
- 전용 HMI 디바이스가 각종 규격과 신뢰성을 만족하기 위해 비싸져서 어지간한 PC보다도 비싸지는 경우가 많이 생기자 반대로 PC를 갖다가 연결해서 그냥 쓰는 경우도 많아진 편이다. 특히 저렴한 SBC나 NUC 기반 HMI들 또한 인기가 많은 편이다.
[1] 버튼 종류의 스위치는 작동수명이 정해져 있어 오래 쓰거나 사용자가 세게 누르거나 해서 고장날 확률이 높아 주기적으로 교체해야하며 아예 교체 필요없는 반영구적인 스위치는 매우 비싸다. 하지만 터치스크린의 경우 정상적인 사용을 할 경우 오염과 파손에도 생각보다 강한 편이다.