Устройства ближнего радиуса действия способны выполнять больше, чем просто встроенные функции управления и мониторинга. Встраивая правильное программное обеспечение, эти устройства могут также обеспечивать сбор и хранение данных, подключение к вычислительной платформе верхнего уровня и локальный или удаленный интерфейс оператора, создавая встроенный HMI на борту. в отличие от HMI на базе ПК или HMI, размещенных на специальной платформе (оба из которых имеют свои собственные дисплеи), операторы могут взаимодействовать с этим встроенным HMI двумя способами:
В большинстве случаев периферийное устройство сохраняет способность передавать данные туда и обратно с помощью централизованного контроллера. Но, используя встроенный HMI, он также может отправлять данные непосредственно на вычислительные платформы верхнего уровня и IIoT — традиционно задача HMI на базе ПК.
Поскольку доступные вычислительные ресурсы в устройствах ближнего радиуса действия продолжают увеличиваться с ростом производительности процессоров и чипов памяти, основной проблемой при добавлении этой встроенной возможности HMI в устройства ближнего радиуса действия является разработка программного обеспечения. Пользовательское программирование, безусловно, может добавить необходимую функциональность, но это применимо только к устройствам с очень высокими годовыми продажами из-за высоких затрат на разработку, тестирование и обслуживание программного обеспечения.
Еще одна проблема пользовательского программирования — необходимость написания драйверов для связи с различными централизованными контроллерами и HMI, представленными на рынке, а также с различными типами вычислительных систем верхнего уровня. Третьей проблемой является обслуживание всех этих программных драйверов путем изменения микропрограмм контроллеров, HMI и вычислительных систем верхнего уровня, к которым они подключены. Большинство производителей периферийных устройств реагируют на эту проблему, поддерживая лишь несколько протоколов связи на своих последовательных портах и портах Ethernet. Это упрощает их требования к программированию и обслуживанию, но ограничивает использование их продуктов.
Многие периферийные устройства, несмотря на то, что их дисплеи часто очень мощные, обеспечивают только самые базовые функциональные возможности интерфейса оператора. Проблема заключается в специальном программировании, необходимом для создания сложных дисплеев.
Еще один способ решить эти проблемы — использовать готовое программное обеспечение для добавления необходимых встроенных функций ЧМИ, например InduSoft IoTView или другие подобные продукты. Эти среды разработки программного обеспечения на базе ПК предлагают более простое решение, чем заказное программирование, что приводит к более быстрому выходу на рынок и снижению затрат на разработку. Эти решения также обычно включают в себя сотни драйверов, которые подключаются к централизованным контроллерам и HMI, а также к вычислительным системам верхнего уровня. Встроенные решения HMI также имеют очень мощные встроенные графические возможности настройки и обширную библиотеку объектов.
Встроенное программное обеспечение HMI должно быть компактным и легким и способным работать в нескольких операционных системах, чтобы обеспечить загрузку и выполнение на различных устройствах ближнего радиуса действия. Предполагая, что выбранный продукт имеет эти возможности, ниже описывается, как добавить их на периферийные устройства. Сведения о реализации, показанные в таблице, относятся к IoTView, но аналогичные продукты будут иметь много одинаковых шагов.