人機(jī)交互技術(shù)在農(nóng)業(yè)安防領(lǐng)域的發(fā)展研究

胡兆文

人機(jī)交互的出現(xiàn)吸引了眾多領(lǐng)域研究學(xué)者的關(guān)注，隨著該技術(shù)的發(fā)展與科研工作人員的探索，該技術(shù)被逐漸應(yīng)用于農(nóng)業(yè)安防領(lǐng)域，并且在該領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)一步發(fā)展。人機(jī)交互技術(shù)為人類和計算機(jī)設(shè)備搭建了溝通的橋梁，使用該技術(shù)，工作人員可便捷的操作設(shè)備，將該技術(shù)用于農(nóng)業(yè)安防領(lǐng)域后，能夠使安防產(chǎn)品的更加智能化。本文將對近年來人機(jī)交互技術(shù)在農(nóng)業(yè)安防領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展趨勢進(jìn)行探討。

計算機(jī)的出現(xiàn)為人類社會做出巨大貢獻(xiàn)，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的新技術(shù)出現(xiàn)。作為一名計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的學(xué)生，應(yīng)該緊跟時代，及時學(xué)習(xí)新技術(shù)，人機(jī)交互技術(shù)是近年來較為新穎同時發(fā)展迅猛的一門技術(shù)。人機(jī)交互技術(shù)目前已成功應(yīng)用于多個領(lǐng)域，如智能眼鏡、交互性游戲和體感設(shè)備等。該技術(shù)在農(nóng)業(yè)安防領(lǐng)域內(nèi)也受到了極大的重視，盡管已經(jīng)有科研人員將該技術(shù)用于農(nóng)業(yè)安防設(shè)備，但是該技術(shù)在農(nóng)業(yè)安防領(lǐng)域的應(yīng)用仍然有巨大發(fā)展空間。隨著人工交互技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)安防產(chǎn)品的智能化程度將會越來越高，安防領(lǐng)域的工作人員將會因?yàn)樵摷夹g(shù)進(jìn)一步提高工作效率和工作質(zhì)量。

一、人機(jī)交互技術(shù)介紹

人機(jī)交互技術(shù)是指通過一系列指令實(shí)現(xiàn)人與計算機(jī)設(shè)備之間的交流。該技術(shù)的目的是實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器之間的實(shí)時信息交換，人類可以不用接觸設(shè)備，通過語言或者指令遠(yuǎn)程操控設(shè)備，設(shè)備及時將指令執(zhí)行，并將結(jié)果返回。人機(jī)交互技術(shù)在近年來得到迅速發(fā)展，該技術(shù)的發(fā)展主要可分為以下四個階段：

1、命令行交互。最開始的人機(jī)交互方式需要科研人員手動輸入指令，設(shè)備通過接收到的指令執(zhí)行一系列代碼，并顯示出執(zhí)行結(jié)果。該交互方式只能實(shí)現(xiàn)某些固定的指令，具有較大的局限性，是最傳統(tǒng)的一種方式，該方式交互效率較低，實(shí)現(xiàn)的功能也相對簡單。

2、圖形化交互。隨著圖像處理等技術(shù)的發(fā)展，科研人員通過開發(fā)一系列圖像化界面使得交互變得更加簡單。工作人員只需按照界面的提示點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕，便可以實(shí)現(xiàn)與設(shè)備的交互，設(shè)備收到指令后及時做出相應(yīng)。該方式相對于傳統(tǒng)的命令行方式操作起來會更加簡單。

3、語音交互。隨著語音識別、自然語言理解技術(shù)的發(fā)展，人機(jī)交互方式變得更加智能，操作人員只需要通過說話便可以發(fā)出自己的指令，設(shè)備根據(jù)訓(xùn)練好的算法對語音進(jìn)行翻譯，形成計算機(jī)能夠執(zhí)行的指令。這種方式已經(jīng)在多種領(lǐng)域成功實(shí)現(xiàn)，如著名的同聲傳譯系統(tǒng)。

4、行為交互。這是人機(jī)交互技術(shù)發(fā)展到目前為止最智能的一個階段，設(shè)備通過攝像頭等圖像采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人體肢體行為的理解，設(shè)備能夠自動識別出人類的動作等，并做出相應(yīng)反應(yīng)。隨著人機(jī)交互技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)一步結(jié)合，未來的交互方式將會使人感受到身臨其境的感覺。

二、人機(jī)交互技術(shù)在農(nóng)業(yè)安防領(lǐng)域的發(fā)展

1、交互變得更加簡便

早期的人機(jī)交互方式，需要人類不斷的適應(yīng)計算機(jī)，了解計算機(jī)的指令后才能操作設(shè)備。人機(jī)交互技術(shù)將由人適應(yīng)計算機(jī)改為了計算機(jī)適應(yīng)人。例如，農(nóng)業(yè)安防領(lǐng)域中的人臉識別技術(shù)，設(shè)備通過對人臉的識別能夠自動化辨認(rèn)出人與證件是否匹配，通過人臉識別功能能夠確認(rèn)進(jìn)入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地的人員是否正確，確保農(nóng)產(chǎn)品的安全，還能設(shè)置報警系統(tǒng)，當(dāng)農(nóng)業(yè)大棚出現(xiàn)危險，能夠及時報警，最大程度的減少農(nóng)產(chǎn)品的損失。人機(jī)交互界面也變得越來越簡便，操作人員無需理解人機(jī)交互技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法就能夠輕易的操作安防設(shè)備，設(shè)備不僅能夠通過圖像、也能通過音頻、視頻等形式更好的理解操作人員的指令。隨著人機(jī)交互技術(shù)和圖形技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，未來的交互界面將更加簡潔。

2、功能集成化程度越來越高

如今的安防產(chǎn)品因?yàn)榧尤肓巳藱C(jī)交互技術(shù)，功能不再像以前那樣單一了。有的設(shè)備能夠集成指紋識別、定位功能、指令翻譯等多種功能，隨著技術(shù)的進(jìn)一步更新，相關(guān)設(shè)備甚至能夠?qū)崿F(xiàn)人臉和語音的同時識別。在安防領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用人機(jī)交互技術(shù)，能夠極大提高安防效率?？蒲腥藛T通過刻苦研究開發(fā)了一系列跟蹤系統(tǒng)，能夠用于農(nóng)產(chǎn)品的運(yùn)輸，結(jié)合GPS技術(shù)能夠及時將定位人員的地理位置信息及時反饋，能夠在安防領(lǐng)域節(jié)省工作人員的效率，設(shè)備無需人類看管，能夠?qū)崿F(xiàn)24小時的全天實(shí)時監(jiān)控。安防設(shè)備功能的集成化程度越來越高，逐步向多通道交互技術(shù)發(fā)展，設(shè)備實(shí)現(xiàn)的功能越來越多，與人的交互方式越來越簡便，極大的促進(jìn)的安防領(lǐng)域的向更智能化、自動化方向發(fā)展。

3、安防機(jī)器人投入應(yīng)用

人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展使得安防機(jī)器人的生產(chǎn)有了可能，為安防機(jī)器人的成功生產(chǎn)提供了技術(shù)保障。安防機(jī)器人由圖像采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等多個系統(tǒng)組成。目前的安防機(jī)器人通過加入人機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)能夠自主工作，機(jī)器人的圖像采集設(shè)備可以使可見光攝像頭，也可以是紅外成像儀，采集到的圖像能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)及時傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)?？梢詫?shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的二十四小時監(jiān)控，能夠提高了農(nóng)業(yè)安防的安全系數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動化監(jiān)控。雖然安防機(jī)器人的研究和使用還處于初期，但是隨著人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展，未來的安防機(jī)器人一定能夠更加安全和智能，能夠更好的為人類服務(wù)。安防機(jī)器人運(yùn)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中，利用人機(jī)交互技術(shù)來改造傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。將視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)監(jiān)控中，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)監(jiān)控監(jiān)管，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更高效，更可靠。人機(jī)交互技術(shù)在未來一定會進(jìn)一步發(fā)展，在農(nóng)業(yè)安防領(lǐng)域具有廣闊的研究和應(yīng)用場景。隨著人機(jī)交互技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的發(fā)展，未來安防機(jī)器人會更多的出現(xiàn)在人們的生活中，安防產(chǎn)品的智能化程度也會越來越高，安防領(lǐng)域的工作人員將會因?yàn)樵摷夹g(shù)進(jìn)一步提高工作效率和工作質(zhì)量。

（作者單位：434020長江大學(xué)文理學(xué)院）