Human Interface Device
Englisch: human interface device
Ein Hardware-Gerät, das einem Benutzer die Interaktion mit einem Computer ermöglicht, wie eine Tastatur oder Maus.
HID: wie Maschinen menschliche Hände und Absichten verstehen
Ein Human Interface Device ist jede Hardware, die zwischen einer Person und einem Computer sitzt und physische Handlungen in elektrische Signale übersetzt, die die Maschine verstehen und ausführen kann. Tastaturen, Mäuse, Touchscreens, Joysticks und industrielle Bedienfelder gehören dazu. In Fertigungsumgebungen reichen HIDs von einfachen Druckknöpfen, die mit speicherprogrammierbaren Steuerungen verdrahtet sind, bis zu komplexen mehrachsigen Bedienoberflächen, mit denen Bediener CNC-Maschinen, Roboter oder Prozessanlagen steuern. Das HID ist der Punkt, an dem menschliche Absicht auf Maschinenbefehl trifft.
Industrielle HIDs unterscheiden sich deutlich von Verbraucherversionen in Haltbarkeit und Zweckmäßigkeit. Eine Fabriktatatur muss Ölspritzer, Metallspäne, Thermowechsel und wiederholte Stöße aushalten. Tasten sind gegen Verschmutzung versiegelt; mechanische Schalter mit Millionen von Schaltzyklen ersetzen Gummidom. Bedienfelder nutzen häufig beleuchtete Druckknöpfe, Drehschalter, Not-Aus-Pilzknöpfe und Wahlschalter, die in Sicherheitskreise eingebunden sind. Touchscreens in rauen Umgebungen sind entweder versiegeltes Glas über industriellen Displays oder werden ganz durch taktile Alternativen ersetzt, wenn Hochdruckreinigung erforderlich ist.
Der Begriff gewann durch USB-Standardisierung offizielles Gewicht. Die USB Human Interface Device Class, Ende der 1990er Jahre etabliert, definierte ein Protokoll, das Tastaturen, Mäuse und ähnliche Geräte ohne benutzerdefinierte Treiber mit Computern kommunizieren lässt. Diese Standardisierung ermöglichte es Industrieanlagenherstellern, Maschinen mit austauschbaren Bedienoberflächen zu bauen. Ein Servoregel könnte Befehle von einer Desktop-Tastatur oder einem spezialisierten industriellen Drehgeber akzeptieren, ohne Firmware-Änderungen, sofern beide das HID-Protokoll sprechen. Nicht alle Industriesteuerungen folgen USB HID; viele ältere Systeme nutzen fest verdrahtete Schaltungen, Feldbussprotokolle wie CANopen oder proprietäre Serienstandards.
Ausfallmodi und Zuverlässigkeitsanforderungen
Industrielle HIDs fallen auf vorhersehbare Weise aus. Mechanischer Verschleiß an Membrantastaturen erzeugt tote Zonen, wo Tastendrücke intermittierend registriert werden. Potentiometer in Drehreglern entwickeln kratzig reagierende Kennlinien. Versiegelte Stecker korrodieren an der Schnittstelle, wenn Feuchte die Dichtungen durchdringt. Der Austausch ist oft wichtiger als die Reparatur; ein Dreher kann ein Bedienfeld nicht diagnostizieren; er tauscht die ganze Baugruppe aus. Das treibt die Nachfrage nach standardisierten Bauformen und schnellkuppelbaren Steckern in Produktionsumgebungen.
Das HID nimmt eine Mittelposition zwischen reinen Sensoren und übergeordneten Überwachungssystemen ein. Ein Endschalter ist einfacher und zuverlässiger, bietet aber keine Flexibilität; eine vollständige Desktop-Workstation ist flexibel, aber zu empfindlich für die Werkstatt. Industrielle HIDs sind für den spezifischen Arbeitsablauf konstruiert: Ein Dreher braucht taktiles Feedback und Muskelgedächtnis, daher bestehen physische Knöpfe und Knöpfe fort, auch wenn digitale Anzeigen analoge Messgeräte ersetzen. Das Gerät muss in einen sicheren Zustand ausfallen; der Signalverlust zu einem Stellknopf sollte einen kontrollierten Halt auslösen, niemals Durchgehgeschwindigkeit.