Este documento trata sobre el diseño y programación de interfaces HMI. Explica conceptos generales como factores humanos que deben considerarse y estilos de interfaz como modo texto, menús e interfaces gráficas. También cubre directrices de diseño como usabilidad y accesibilidad, así como herramientas para crear interfaces. Finalmente, propone un ejercicio sobre diseñar una interfaz de autoestéreo menos distractiva para conductores.

1. Diseño y Programación de Interfaces HMI
1

2. Agenda
Conceptos generales y elementos de desarrollo.
Herramientas para el diseño de interfaces HMI.
2

3. Agenda
Sistemas de alarmas y eventos.
Configuración de alarmas y eventos.
Modelos de reconocimientos y desplegado de alarmas.
3

4. Conceptos generales y elementos de desarrollo.
Desde el punto de vista del usuario. La interfaz es el sistema.
Las Interfaces Hombre Máquina (HMI) son el estudio de las relaciones de interacción entre los hombres y las máquinas (que pueden ser computadoras)
4

5. Introducción
La HMI es un área interdisciplinaria ya que toma de base a ciencias como filosofía, psicología, lingüística, arte, computación, etc.
Antes de diseñar una interfaz se deben tomar en cuenta los factores humanos, ya que dependiendo del agrado que tengan los usuarios por las interfaces depende el éxito del sistema.
5

6. Factores Humanos
Algunos factores humanos son:
◦La percepción visual
◦Las formas de pensamiento
◦El comportamiento del usuario
Desafortunadamente estos factores son variables de persona en persona, aun teniendo características similares.
6

7. Estilos de HMI
Los estilos de HMI son la forma de realizar interfaces. Las interfaces no necesariamente son externas también pueden estar a nivel interno de arquitectura del software.
Los estilos de interacción han evolucionado con el paso del tiempo.
7

8. Estilos HMI
En las primeras generaciones el humano tenía que conocer el lenguaje de la máquina.
Con la aparición del lenguaje ensamblador y los sistemas de procesamiento por lotes, se simplificó un poco.
8

9. Estilos HMI
El primer estilo real de interacción entre un hombre y una computadora fue el modo texto.
En este estilo, el usuario tiene que aprenderse una serie de comandos, los cuales son difíciles de aprender y muy propensos a errores.
9

10. Estilos de HMI
Este tipo de estilo aun sigue utilizando en shells de Sistemas Operativos, en intérpretes de Base de Datos, etc.
Después apareció el estilo de menús en donde se simplifica la ejecución de órdenes pero puede ser muy molesto al tener opciones muy anidadas. Se sigue utilizando en muchos sistemas.

11. Estilos de HMI
Las Interfaces orientadas a Ventanas o Modo Gráfico quizás es el estilo de interfaz más utilizado actualmente. Generalmente se basa en un esquema o filosofía de escritorio. Dado que nos permite un aprendizaje más intuitivo y libre de errores ya que se dispone de un lenguaje iconográfico útil.
11

12. Estilos de HMI
El siguiente paso es el uso de Hipertexto como en los sistemas Web, en los cuales se tienen documentos que ligan a otros documentos.
Los estilos de interacción no viven aislados, se pueden encontrar combinados, así en modo texto ponemos tener hipertexto y menús de opciones.
12

13. Estilos HMI
Otro estilo de HMI es la multimedia que nos permite combinar diversos tipos de elementos en un solo canal. Para lograrlo se necesita que el sistema pueda ejecutar muchas tareas concurrentemente (multitarea).
13

14. Estilos de HMI
Existen otros estilos como Realidad Virtual y de Inteligencia Artificial que aun no están desarrollados del todo.
14

15. Estilos HMI
A continuación se describe de manera más amplia el estilo HMI de modo gráfico en sistemas operativos.
La metáfora del escritorio trata de hacer una analogía con lo que es una oficina física y tratar de implementarla en la computadora.

16. Metáfora del Escritorio

17. Metáfora del Escritorio
17

18. Metáfora del Escritorio
•2005

19. Ejemplos de otras metáforas
Documentos: libros, capítulos, marcadores, figuras; periódicos, secciones; revistas, artículos; cartas; formularios.
Música: disco compacto, cassette, grabaciones, pistas, jukeboxes.

20. Ejemplos de otras metáforas
Después se deben seleccionar los verbos que van a representar las acciones a realizar en el sistema.

21. Diseño de la Interfaz
Las interfaces deben ser fáciles de aprender, simples de utilizar, no restrictivas y directas.
Antes de comenzar con el diseño, se deben realizar preguntas como: ¿Quién es el usuario?, ¿Cómo aprende el usuario?, ¿Qué espera el usuario del sistema?

22. Diseño de la Interfaz
Diseño de Interfaces no es poner pantallas bonitas (aunque si importa).
El verdadero diseño de HMI se debe centrar en el humano ya que este es el que realiza la interacción, pero existen otros modelos como el de vista del diseñador.
22

23. Directrices para el Diseño de Interfaces
Por este motivo se deben considerar factores de los usuarios como:
habilidades físicas, sensoriales y cognitivas,
diferencias de personalidad y de cultura, etc.

24. Directrices para el Diseño de Interfaces
Se pueden utilizar herramientas para modelar el diseño de interfaces o bien herramientas de prototipadopara su rápida implementación.
Cualquier sistema de interfaz debe estar basado en reglas ECA (Evento Condición y Acción).

25. Directrices para el Diseño de Interfaces
La principal directriz a tomar en cuenta es la usabilidad, que es la capacidad de que la interfaz pueda ser manejada por los usuarios.
Otra directriz a tomar en cuenta es la accesibilidad, en donde se pretende que la interfaz pueda ser accedida por usuarios sin importar sus limitaciones.

26. Estándares de Interfaz
Los estándares nos sirven para tener un mejor diseño de nuestras interfaces.
Los estándares dependen del tipo de aplicación que se esté desarrollando, por ejemplo Web, aplicación en Windows, Macintosh, aplicaciones en dispositivos móviles, etc.

27. HMI en Mecatrónica
Tiene más relación en el diseño de hardware y de instrumentos virtuales que con el software.
27

28. HMI en Mecatrónica
Esquemas de colores en instrumentos de medición.
Diseño de aviones resistentes: el problema de la caja negra.
Diseño de interfaces de instrumentos como osciloscopios y radios de automóviles.
28

29. Actividad
Uno de los principales problemas de accidentes automovilísticos ocurre cuando una persona se distrae por tratar de manipular algún objeto dentro del carro como un autoestereo dado que tiene que manipular una serie de controles a su alrededor.
29

30. Actividad
Para resolver este problema en los accidentes se piensa que con una nueva interfaz y modo de acceso a las opciones del autoestereoel conductor se puede distraer menos.
En equipos de tres personas deben diseñar esta nueva interface y demostrar que sirve.
30

31. Herramientas para el diseño de interfaces HMI.
Existen muchas herramientas para la programación de interfaces, tales como:
Herramientas de Diagramación (Visio)
IDEsde programación (Visual Basic, Java)
Herramientas de Instrumentación (LabVIEW, HMI Intouch, MdrawDessigner, etc.)
31

32. Referencias
Ferreira, R. (2008) Curso de Ambientes Gráficos, última consulta: marzo de 2008, http://antares.itmorelia.edu.mx/~kaos