黑客技术网_学习网络安全知识

文章介绍：

• 1、奔驰的MBUX智能人机交互系统，是怎样的系统呢？
• 2、人机交互方式包括哪些
• 3、什么叫做人机交互

奔驰的MBUX智能人机交互系统，是怎样的系统呢？

奔驰正式推出名为“MBUX Hyperscreen”的全新人机交互系统，MBUX是“Mercedes-Benz User Experience”（梅赛德斯-奔驰用户体验）的缩写。从COMAND到MBUX，命名上不难看出奔驰思路的转变，即重心从执行命令到提升用户体验。按照官方说法，这套系统将搭载于年内亮相的奔驰EQS上。

戴姆勒董事会主席康林松甚至毫不避讳的表示：“全新MBUX Hyperscreen不仅是有史以来奔驰量产车型上所配备的最大尺寸的中控屏，也是有史以来最为智能的车载中控屏。”

其中，MBUX Hyperscreen隐藏有三块LED屏幕，分别用于仪表信息、功能交互以及副驾驶专属娱乐系统。说到这是不是有种似曾相识的感觉，新造车理想ONE同样在副驾侧配有娱乐大屏。不同的是，MBUX的这块屏幕不仅能看“爱奇艺”，而且可以控制车内娱乐系统，并能储存多达7个账号进行个性化定制服务。嗯，奔驰的副驾从不会令人失望，不止是人。

“漂亮的不像实力派”？

最先打动我的莫过这块“三屏一体”的曲面屏幕，宽度超过了142厘米的它甚至把整个中控台都贯穿到一起，硅酸铝材质玻璃的玻璃覆盖，让它在观感上光滑简洁、更浑然一体，而唯一突出的元素，是那泛幽蓝淡光的圆形空调出风口。另外，曲面屏下方还集成了氛围灯，点亮之后让屏幕仿佛悬浮在其中，神秘感十足。

就像那些来自硅谷的最新鲜电子产品，科幻的显现要建立在工艺一流的屏幕上。官方称，在硅酸铝玻璃下方与OLED屏幕之间采用了名为“银影”的贴合工艺，换句话说，就是让整体更加纤薄，类似全贴合工艺。不过，“LCD永不为奴”！尽管OLED屏拥有轻、薄、省电、色彩艳丽等优势，但……追剧费眼大概率是躲不掉的，而烧不烧屏则全看天意。

零层级，让操作“化繁为简”

我们不能忽视特斯拉对今天车机交互方式的推动意义，以Model 3为例，车辆的大部分功能配置都被集合到中控屏内，物理按键基本被取消。对于这类触控式交互，以往用户抱怨最多的地方就是功能控制不直观，不能够像物理按钮一样一键直达，假使交互层级超过三层，体验感便会大打折扣。

尤其是Model 3有部分功能取消了二级菜单栏，并将功能全部堆放在一级主界面，这种“简化”带来的问题：一是功能高度集中于一级界面视觉效果不够清爽；二是在使用便利性上不够直接。为此，奔驰在简洁和便利之间的解决方法是：借AI之力。

奔驰宣称在这套系统中实现任何功能都是“零层级”的，只需按一下中控屏幕上的任一位置就能够直达目的。这是因为在其屏幕下方装有12个传感器，在它们的支持下触控屏会像奥迪A8一样，得到物理按键般的振动反馈。

界面简洁还和够大的中央屏幕密不可分。尽管官方并未公布尺寸数据，但从图中目测它应该超过了12.9英寸的ipad Pro。由此，例如在以地图为主的界面下，可以把电话、空调、娱乐等高频功能以快捷方式集成在一起。

操作便捷则更依赖AI，诸如热石按摩、智能助理、乘员娱乐系统等20多种功能可以由车辆的AI决定何时启动。比如：如果你经常在周五早晨打给某人打电话，那么系统便会在周五早晨自动在屏幕下方显示他的头像以提示你是否连接电话；如果你经常同时开启座椅加热和方向盘加热，以后当你使用座椅加热功能时，方向盘加热会一同启动。而为了保证系统的流畅运行，MBUX Hyperscreen采用了8核处理器以及24G的内存，这样“超规格”的内存在业界极为罕见。

等等，先别太期待

毕竟还没有正式搭载该套系统的量产车，官方宣传话术还需未来慢慢验证。早在2018年，全新奔驰A级就首搭了MBUX系统（非MBUX Hyperscreen），它同样率先使用了AI技术，并能不断根据驾驶者习惯来优化自身功能，而且这套系统还前瞻性的融合了实体按键、触控屏、触摸板和语音功能。不过从实际的用户反馈看，这套MBUX的体验并不出色，尽管奔驰试图把很多功能挤在这块小屏幕里，但窄而深的信息架构布局，让系统操控体验过于复杂。从已知信息看，MBUX也与MBUX Hyperscreen有着不小代差，与其说此前的MBUX是次失败的“试水”，倒不如说是为MBUX Hyperscreen提供了前车之鉴。

看谁先突破这道口

尤其是智能网联所牵带的技术创新与突破，必定是未来汽车行业竞争的核心焦点。不止于奔驰，在2020 美国CES消费电子展上，致力于为汽车行业提供嵌入式互联软件产品和服务的厂商Elektrobit就带来了下一代交互系统。

它依托亚马逊AWS云计算的巨大机能，为我们构建了一个相当有科幻性的惊艳交互界面，其仪表盘由一块硕大的液晶屏所组成，其中包含有仪表盘、驾驶地图以及汽车实时状态等众多信息。与奔驰MBUX Hyperscreen类似，你也可以通过语音对汽车下达命令，包括收看电影以及开启自动驾驶等功能。关键，这套交互系统已搭载于索尼VISION-S电动概念车上，随着日后自动驾驶技术以及智能网联的快速发展，科幻成现实并非不可能。

同为头部玩家的宝马则更加大胆，在展会上发布了一款未来虚拟座舱，其中除了常见自然语音、手势控制与触屏控制外，还应用有追踪系统、AI、全景平视显示系统、智能玻璃等技术。位于座位正前方的超大全景平视显示系统，甚至可以针对客户不同的场景需求，变换三种不同的车内环境模式，就如科幻电影里的场面一样，让出行体验更加高级、更人性化。

可以看到，各家厂商在不遗余力的加入这场“交互”狂欢，而这个“窗口”也是拉近人与车、与生活最直接的方式。MBUX hyperscreen身上可能没那么多“互联网基因”，但高规格硬件的“堆砌”让它有资格去拥抱智能化未来。

人机交互方式包括哪些

人机交互技术（Human-Computer Interaction Techniques）是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。人机交互技术包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息，回答问题及提示请示等。人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一。

市场需求是很大的，而供应方面却略显不足，尤其是拥有核心知识产权，技术过硬的企业并不多，行业整体缺乏品牌效应。

⒈WIMP界面的形成

Xerox Palo研究中心于70年代中后期研制出原型机Star，形成了以窗口（Windows）、菜单（Menu）、图符（Icons）和指示装置（Pointing Devices）为基础的图形用户界面，也称WIMP界面。

Apple最先采用了这种图形界面，斯坦福研究所60年代的发展计划也对WIMP界面的发展产生了重要的影响。该计划强调增强人的智能，把人而不是技术放在了人机交互的中心位置。该计划的结果导致了许多硬件的发明，众所周知的鼠标就是其中之一。

⒉WIMP界面面临的问题和发展多媒体计算机和VR系统的出现，改变了人与计算机通信的方式和要求，使人机交互发生了很大的变化。在多媒体系统中继续采用WIMP界面有其内在的缺陷：随着多媒体软硬件技术的发展，在人机交互界面中计算机可以使用多种媒体，而用户只能同时用一个交互通道进行交互因而从计算机到用户的通信带宽要比从用户到计算机的大得多，这是一种不平衡的人-计算机交互。

虚拟现实技术除了要求有高度自然的三维人机交互技术外，由于受交互装置和交互环境的影响，不可能也不必要对用户的输入做精确的测量，而是一种非精确的人机交互。三维人机交互技术在科学计算可视化和三维CAD系统中占有重要的地位。

基于WIMP技术的图形用户界面，从本质上讲，是一种二维交互技术，不具有三维直接操作的能力。要从根本上改变这种不平衡的通信，人机交互技术的发展必须适应从精确交互向非精确交互、从单通道交互向多通道交互以及从二维交互向三维交互的转变，发展用户与计算机之间快速、低耗的多通道界面。从右上表可以看出在计算机系统不同的发展阶段中，人机交互模型的发展过程。在传统的人机系统中，人被认为是操作员，只是对机器进行操作，而无真正的交互活动。在计算机系统中人还是被称为用户。只有在VR系统中的人才是主动的参与者。

人类生活中的事件都是多通道的，人-计算机多通道交互技术的发展虽然受到软件和硬件的限制，但至少要满足两个条件：其一，多通道整合，不同通道的结合对用户的体验是十分重要的；其二，在交互中容许用户产生含糊和不精确的输入。

⒈非精确的交互

· 语音（Voice) 主要以语音识别为基础，但不强调很高的识别率，而是借助其它通道的约束进行交互。

姿势（Gesture) 主要利用数据手套、数据服装等装置，对手和身体的运动进行跟踪，完成自然的人机交互。

头部跟踪（HeadTracking）主要利用电磁、超声波等方法，通过对头部的运动进行定位交互。

视觉跟踪（Eye-Tracking）对眼睛运动过程进行定位的交互方式。

⒉多通道交互的体系结构

多通道交互的体系结构首先要能保证对多种非精确的交互通道进行综合，使多通道交互存在于一个统一的用户界面之中，同时，还要保证这种通道的综合在交互过程中的任何时候都能进行。图1和图2表示了这两种不同的体系结构。良好的体系结构应能保证多个通道的综合不只是发生在应用程序这一级。

人机交互技术是用户界面研究中发展得最快的领域之一，对此，各国都十分重视。美国在国家关键技术中，将人机界面列为信息技术中与软件和计算机并列的六项关键技术之一，并称其为"对计算机工业有着突出的重要性，对其它工业也是很重要的"。在美国国防关键技术中,人机界面不仅是软件技术中的重要内容之一，而且是与计算机和软件技术并列的11项关键技术之一。欧共体的欧洲信息技术研究与发展战略计划（ESPRIT）还专门设立了用户界面技术项 目，其中包括多通道人机交互界面（MultiModal Interface for Man-MachineInterfa

ce）。保持在这一领域中的领先，对整个智能计算机系统是至关重要的。我们可以以发展新的人机界面交互技术为基础，带动和引导相关的软硬件技术的发展，使更有效地使用计算机的计算处理能力成为可能。

一． 语音

毋庸置疑，影片中女主的声音充满磁性和魅力，很容易让人想入非非，但如果作为严谨的人机界面还能那么潇洒吗？个人认为难度很大。

1. 输入难以有效识别，原因有三:

a． 方言种类繁多，口音各异，需要建立及其庞大的数据库才能分辨。因此指令的准确性难以保证。

b． 语言含义非常丰富，歧义甚多，且与语言环境和表达习惯关系密切。同样一句话，因场合不同或者说话的人不同，可能表达完全不同的意思。

c． 采用异步串行单工模式，传输效率极其低下，且完全不支持多人操作。

因此语音输入受其特征所限，目前仅支持采用标准发音的简单指令，未来也难有大的突破。

2. 输出方面也有类似的问题无法解决。

a． 异步串行模式无法实现快速交流，就像听新闻一样，必须从头听到尾，否则就不知道中间拉了什么内容。

b． 同样由于理解障碍，很难用正确的语气表达，现有的机器朗读基本没法听。

二． 手势识别

这种方式以手势作输入图像信息，完成人与计算机的智能交互功能，其优点在于采用非接触方式，不受距离和显示设备尺寸的限制，在某些特定应用场合，具有较好的前景，但它的很多缺点也是致命的。

1.手势识别

手势识别采用的是类似鼠标的相对定位系统, 它需要一个光标来标识当前位置,要移动到一个地方首先要知道光标身在何处，往哪个方向去，每时每刻还需要不停的给用户反馈当前的位置才不至于出现偏差。换句话说，相对定位系统是需要二次定位的，先判断当前位置，再判断运动轨迹。如果说鼠标始终在屏幕上，第一次定位还可以大体忽略的话，那么手势的二次定位就几乎是不能忍受的。试想一下，你本来就是要点一个按键，却还得先找到自己的手在哪？这绝对是反人性和效率低下的。

2. 手势识别定位精度低。

由于每个人手的结构不完全相同，很难通过捕捉动作实现精准定位。如果两个目标距离很近，比如两个字，就无法分辨具体指向。

3. 信息量小。

通过手势只能识别一些简单动作，对于复杂操作无法有效分辨。

4. 手势目标检测和识别困难。

a． 手是弹性物体，同一种手势之间的差别很大；

b． 手位于3D空间，计算机获取的图像是在2D空间的投影，投影方向不同时图像差别很大，对手进行定位也有一定难度，因此投影方向很关键；

c． 手的表面是非光滑的，易产生阴影，对手势的识别也会产生影响；

d． 手指特征是识别手势的关键，手掌特征是冗余信息，在复杂背景下需要明确分辨目标特征，特别是手脸遮挡和手腕的去除等，也是难以克服的问题。

如果语音和手势都不靠谱，那还有什么可能的方式呢？

看看下面这幅剧照，是不是感觉很熟悉呢？这个貌似PAD的东东是《2001：太空漫游》里为我们描绘的设备。这部影片的出品时间是1968年，今天的大叔们还没有来到世间，所以很遗憾估计在当时由于特效无法达成，在屏幕上戳戳点点比比划划和这机器互动一下的桥段都没能看到，但这依然不妨碍它赢得当年奥斯卡最佳视觉效果奖。

值得一提的是，苹果与三星对簿公堂，在庭上怒斥三星平板电脑侵权的时候，三星的反击证据就有这一科幻的理由。三星原文是这样的：”该(《2001：太空漫游》中的)平板电脑为矩形，屏幕占据很大空间，边很窄，前后表面很平，整体很薄。”也就是说，三星认为平板电脑早就不是新点子了，我抄袭你，你丫还抄袭了《2001：太空漫游》呢！

时至今日，昔日的幻想成为了现实，随着技术的突破，手机、PAD这些小玩具以迅雷不及掩耳盗铃之势铺天盖地席卷而来，抢占了我们的时间和精力，与我们每天朝夕相对。其定位似乎已经不是奢侈品，而几乎成了生活必需品。究其原因，触摸操作为我们带来了近乎完美的用户体验，从而压倒了一切旧势力，实现了江山一统。现在的智能设备采用的如果不是触控操作方式，都不好意思和别人打招呼。毫无疑问，触摸的时代来临了！

让我们沿着科幻作品的轨迹继续前行，更加震撼的场景出现在我们视野当中：我们生活中无处不在的各种死的表面，像桌面、墙壁等等，他们都活了，变成了能和我们实时交互的界面。

触摸操作有很多颠覆性的优点：不需要二次定位、操作直观方便、定位精度高、信息量大、同步并行效率高、轻松支持多人操作等等，大家已经非常熟悉，不再赘述。但只到现在为止，触摸屏的真正优势还远远没有发挥出来。

我们现在所使用的触摸屏产品都是以小尺寸为主，包括手机各种pad，他们确实很方便，可以随时随地使用，但是受尺寸大小制约，小尺寸触摸屏产品也有很大局限。

首先是信息量小，比如要去淘个宝就很费劲，远没有在电脑屏幕上过瘾，浏览网页，获取资讯也都很累。再有它的用户体验不足，看电影听音乐玩游戏，所有这些涉及享受的体验都比较勉强。还有就是只能支持单人使用，我们经常会看到这样的画面：熟识的人们坐在一起各自摆弄手机，它表面上缩短了人们的距离，但实际上使人与人之间的沟通变得程式化，减少了最本能的近距离沟通，让人们更冷漠、心灵更疏远了。

还有很多问题不一一列举了，总之小尺寸触摸屏更像是一种快餐，能够吃饱但不能吃好。与之相比，大尺寸触摸屏才是真正的饕餮盛宴，它能让人们充分体验到科技带来的，前所未有的震撼感受。

在大尺寸触摸屏上的畅快感受，不需多言也能很容易的想象。

《三体》中更是清晰地勾勒出了让人无限憧憬的未来世界，至少在人们认为三体人的威胁已经消除的日子里，就像生活在世外桃源一样美妙。（真心期待三体搬上银幕，我将会拿出脑残粉的精神熬夜等首映—难以想象降维攻击之类的大招使出来会是怎样一幅华丽丽的场景）。然而要想让屏幕真的替代家具、墙壁甚至地板确实不是一件容易的事，无论是脆弱的电容屏，还是笨拙的边框屏，都面临着无法逾越的鸿沟。大尺寸触摸屏达到实际应用水平需要满足几个基本条件：

1. 它不能像传统的娇嫩的电子产品，要小心翼翼的使用，必须足够坚固，并且不能有妨碍使用的辅助部件，从而提供像家具一样的用户体验。

2. 需要足够智能，在各种复杂的应用场景下都要识别出目标信息，过滤掉干扰信息，比如分辨出茶杯、书本等物体，排除手掌和手臂的干扰，从而准确无误地判断出人的意图并将它实现。

3. 触摸作为输入方式，其最大的优势在于自由意志的实现，而自由意志最核心的体现就是自由书写。触摸屏的目标应该是黑板、白纸等介质，而借助电脑的帮助，其体验甚至应该超过它们。自由书写的前提是无延迟、无漂移，能够体现力度。

幸运的是，这次我们不需要再等上几十年了，由紫霄公司自主研发的X-BOARD已经帮我们实现了梦想：）X-BOARD完全能够替代家具甚至墙壁和地板等等，让原先没有生命的冷冰冰的物体变成随时可以与你互动和交流的平台。

在未来，应用X-BOARD产品可以使触摸屏无处不在，家里的茶几餐桌，办公室的办公桌，马路上的广告屏，商场里的橱窗，餐厅咖啡店夜店的娱乐桌都可以是一个大触摸屏。在这样一个表面上，你只需通过指纹或者其它什么方式验证了身份，它就会变成你自己的专属办公桌，存放在云端的界面，数据都会呈现在你的面前（背着笔记本满世界跑的时代结束了？）

它也在再没有单人使用的限制，全家老少、我们的朋友、单位的同事，大家都可以一起在上面写字画画，玩游戏，讨论问题，喝茶聊天。可以想象在不久的将来，XBOARD能够让人获得前所未有的用户体验，它将又一次颠覆人们的生活习惯。

什么叫做人机交互

人机交互 (HCI) 和交互设计 (Interaction Design) 的概念

人机交互 (HCI)：人机交互是一个学术领域，是计算机和心理学的交叉学科，也可以看作计算机的一个分支学科。它研究人与机器之间进行信息传递的理论、技术和设备，既包括技术研究（包括算法、硬件技术等），也包括心理学研究。

交互设计 (Interaction Design) ：交互设计，顾名思义，是设计中的一个领域，是一种实践方法，通常为了解决特定使用场景下特定人群的使用过程中，人与机器（或软件、网站）如何更方便简单地「对话」的问题。通常交互设计主要是设计人与产品之间的交互流程，即第一步做什么、第二步做什么等，也涉及对产品界面框架、信息架构的设计。

人机交互 (HCI) 和交互设计 (Interaction Design) 的区别

HCI是特指处理用户与计算机之间的沟通反馈通路的一个研究领域，经常指是用户与看不见运行过程的计算机黑盒之间的行为沟通，这个是在interaction之下的一个小概念。

交互设计是更大的概念，交互设计里面才是包括了与软件与硬件的行为交流，Donald说的那个就是interaction design，所谓广义交互。

人机交互主要研究人的认知模型和信息处理过程与人的交互行为之间的关系，研究如何依据用户的任务和活动来进行交互式计算系统的设计、实现和评估。由于计算技术是信息化产品的基础技术，因此，人机交互的模式往往对于人与产品交互的模式有着决定性的影响。