為 IoT 設(shè)備創(chuàng)建有意義且相關(guān)的用戶體驗(yàn) （UX） 比構(gòu)建 SaaS 應(yīng)用程序、網(wǎng)站或智能手機(jī)應(yīng)用程序要困難得多。您的設(shè)計(jì)必須考慮軟件和硬件功能，并在比普通云或 Web 應(yīng)用程序具有更少資源和更嚴(yán)格的電源限制的平臺(tái)上運(yùn)行。

將各種力量聚集在一起，發(fā)布一個(gè)超出消費(fèi)者期望的嵌入式GUI應(yīng)用程序，是理解這些要求的問題。正如我們?cè)诳蛻羯砩峡吹降哪菢?，讓我們解決嵌入式UX設(shè)計(jì)師和開發(fā)人員在向市場(chǎng)交付成功產(chǎn)品時(shí)遇到的四大挑戰(zhàn)和解決方案。

了解如何最大化圖形功能

雖然每個(gè)人都希望在他們的設(shè)備上獲得類似智能手機(jī)的體驗(yàn)，但在微控制器 （MCU） 和微處理器 （MPU） 等非移動(dòng)平臺(tái)上創(chuàng)建它們可能更具挑戰(zhàn)性。圖形通常消耗最多的資源，仔細(xì)規(guī)劃管道有助于創(chuàng)建在運(yùn)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)故障或卡頓的復(fù)雜體驗(yàn)。在開發(fā)圖形時(shí)，請(qǐng)考慮以下事項(xiàng)：

圖像格式和加載機(jī)制會(huì)對(duì)運(yùn)行時(shí)性能產(chǎn)生重大影響 — PNG 和 BMP 等編碼格式需要資源進(jìn)行解碼，而原始文件格式通常以較少的開銷直接推送到顯示器（此網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)解釋了如何選擇最佳選項(xiàng)，包括何時(shí)使用閃存與 RAM 內(nèi)存）。

動(dòng)畫可以提高可解釋性，但如果設(shè)計(jì)得不好，它們可能會(huì)讓用戶感到困惑。能夠在目標(biāo)部署之前在開發(fā)工具中創(chuàng)建、測(cè)試和編輯動(dòng)畫序列有助于簡(jiǎn)化流程。

請(qǐng)考慮使用硬件加速（如果可用）來(lái)減輕 CPU 執(zhí)行高運(yùn)行圖形任務(wù)的負(fù)擔(dān)。

同樣，有一些軟件渲染引擎，無(wú)論是開源的還是由硬件制造商（如ChromeART，G2D，OpenGL和Vulkan）提供的，可以優(yōu)化圖形性能。

將 UX 融入設(shè)備尺寸和外形規(guī)格

無(wú)論是大型智能家居顯示器還是手腕上的微型可穿戴設(shè)備，您的用戶體驗(yàn)始終受到設(shè)備格式和屏幕尺寸的限制。很容易用更高的可用性和復(fù)雜性來(lái)?yè)Q取更小的外形尺寸。為電子商務(wù)網(wǎng)站設(shè)計(jì)控件與構(gòu)建適合 40 毫米寬智能手表觸摸屏的 GUI 之間存在天壤之別。

您的項(xiàng)目還可能支持一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)品線，在這些產(chǎn)品線中，您正在針對(duì)具有不同功能的不同平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)：

“專用設(shè)備的激增導(dǎo)致可以在多個(gè)設(shè)備上發(fā)生的體驗(yàn) - 或者所謂的多設(shè)備體驗(yàn)。創(chuàng)造這些體驗(yàn)需要與設(shè)備無(wú)關(guān)的設(shè)計(jì)，這要求設(shè)計(jì)師從用戶旅程的角度進(jìn)行整體思考。（UX設(shè)計(jì)趨勢(shì)：物聯(lián)網(wǎng)視角，設(shè)計(jì)世界）

UX 和屏幕特征之間存在直接關(guān)系，對(duì)于不同的外形規(guī)格，嵌入式 GUI 開發(fā)人員需要考慮以下事項(xiàng)：

簡(jiǎn)化和整理屏幕內(nèi)容，以減少用戶的任務(wù)負(fù)擔(dān)，并更輕松地?cái)U(kuò)展到不同的設(shè)備。

文本空間可能較小，因此請(qǐng)考慮將字符串替換為明確傳達(dá)相同功能的圖標(biāo)或圖像。

使用簡(jiǎn)單的導(dǎo)航手勢(shì)、按鈕和無(wú)限滾動(dòng)菜單來(lái)幫助用戶快速訪問信息（并在整個(gè)產(chǎn)品線中維護(hù)此設(shè)計(jì)語(yǔ)言，以使用戶更容易交互）。

最大限度地降低功耗至關(guān)重要

“我們都不喜歡每天為設(shè)備充電的苦差事，因此制造商必須制造使用壽命更長(zhǎng)的產(chǎn)品 - 在某些情況下需要一周或幾個(gè)月，”恩智浦半導(dǎo)體可穿戴設(shè)備和個(gè)人設(shè)備營(yíng)銷經(jīng)理Eduardo Montanez說(shuō)。

更長(zhǎng)的電池壽命是任何物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品宣傳的標(biāo)志，而設(shè)備的屏幕通常是最大的功耗。最明顯的省電策略是盡可能使用睡眠模式，僅在發(fā)生面向用戶的事件時(shí)才喚醒屏幕，但還有其他因素需要考慮：

對(duì)于LCD顯示器，在非活動(dòng)或光線不足時(shí)調(diào)暗背光可以節(jié)省大量電量。

對(duì)于 OLED 或 AMOLED 屏幕，GUI 調(diào)光層或靜音調(diào)色板設(shè)計(jì)消耗的功耗更低。

圖形渲染對(duì)功耗影響很大 — 如果您同時(shí)進(jìn)行 2D 和 3D 圖形，則運(yùn)行混合渲染模型（例如使用 Crank 情節(jié)提要，允許您在 G2D 加速 2D 和 OpenGL ES 3D 之間切換）比在整個(gè)應(yīng)用程序生命周期中運(yùn)行 3D 加速消耗更少的功率。

規(guī)劃和跟蹤內(nèi)存管理

了解和考慮嵌入式圖形應(yīng)用程序的不同內(nèi)存要求是性能和用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵。應(yīng)用程序速度變慢、凍結(jié)和崩潰不僅會(huì)對(duì)體驗(yàn)產(chǎn)生負(fù)面影響，而且極難隔離和調(diào)試。

您選擇的系統(tǒng)級(jí)內(nèi)存（堆、堆棧和靜態(tài)代碼）和硬件級(jí)存儲(chǔ)（閃存和 RAM）會(huì)影響應(yīng)用程序性能，從而影響用戶體驗(yàn)。

嵌入式 RAM 比嵌入式閃存更快，因此一般的經(jīng)驗(yàn)法則是將動(dòng)態(tài)內(nèi)容存儲(chǔ)在 RAM 中（例如變量和幀緩沖區(qū)），并將更持久的數(shù)據(jù)（例如代碼）存儲(chǔ)在閃存中。

與加載圖像文件相比，對(duì)圖形使用實(shí)體形狀、填充和多邊形使用的內(nèi)存更少，但它們確實(shí)會(huì)影響運(yùn)行時(shí)性能，應(yīng)仔細(xì)考慮。

不要忘記幀緩沖。屏幕外像素存儲(chǔ)與屏幕上一樣重要，必須包含在內(nèi)存規(guī)劃中，尤其是在合成屏幕過(guò)渡和動(dòng)畫時(shí)。

如果您知道變量和堆棧需要多少空間，則可以提前預(yù)先分配它們以確定最有效的數(shù)據(jù)類型和打包策略。

最重要的是，請(qǐng)確保您分析并了解在應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)的所有階段如何使用內(nèi)存：

“如果不跟蹤內(nèi)存的去向，他們可能會(huì)很快耗盡代碼空間或與堆碎片相關(guān)的運(yùn)行時(shí)問題?！保? Tips for Memory Management， Jacob Beningo）

結(jié)論

隨著我們看到越來(lái)越多的嵌入式GUI團(tuán)隊(duì)進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，我們也看到了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。成功開發(fā)這些產(chǎn)品需要此處描述的專業(yè)知識(shí)以及UX設(shè)計(jì)師和開發(fā)人員之間的強(qiáng)大協(xié)作，以調(diào)整期望和需求。

審核編輯：郭婷