行動運算已經進入全盛時期。許多人每天都會用到智慧型手機和平板電腦，處理某些工作時非常有幫助。平板電腦的銷售量很快就會超越個人電腦，這是許多評論家在蘋果(Apple)於2010年初推出iPad時所無法想像的，因為太快把這些技術融入自己的生活，難免會忘了這只是近年才上市的新技術。
在這種情況下，對系統設計師而言，要了解行動技術如何影響量測與控制系統，尤其是系統使用者的期望，可說是非常棘手的難題。
如果工程師可以掌握行動裝置為系統帶來的優勢，同時了解其中限制，就能做出周全的決策，確定行動技術的套用動機與方式，進而節省時間與成本，同時滿足客戶和使用者的需求。
無線網路盛行 行動裝置當遠端UI
根據所謂的「IT消費化」理論，人們如果在日常生活中使用某種技術，就會想要把相同技術用於職場。就行動裝置而言，現在每個人都隨身攜帶外型炫目、功能強大的電腦，滿足各種工作需求。不必親自前往銀行一趟，甚至連桌上型電腦都不用，就可以查看個人帳戶結餘；也可以在超市排隊結帳的時候，用智慧型手機解決這件事。現在，無論使用哪一種系統，使用者都會希望享有這種隨時隨地、可透過各種裝置來存取系統的能力。
舉例來說，Nest Learning Thermostat這種網路連線的家用恆溫器，可以根據家庭成員的作息自動設定，進而減少能源使用率和相關費用。首先，Nest Learning Thermostat的使用者可以透過恆溫器本身與系統互動，恆溫器則可以監測、設定並控制系統。接著，使用者透過網路瀏覽器或行動裝置上的Nest Mobile應用程式，在遠端操作恆溫器，進一步監控家裡的溫度，並且調整原先設定的時程。無論Nest使用者身在何處，都可選擇手邊任一個裝置來監控系統。
這些網路連線、提供多個存取點的使用者介面(UI)，可說是現代系統的特徵。相關範例多不勝數，無論是家用數位錄影機(DVR)，還是現代汽車都包含在內。這些系統可讓使用者自由選擇操作系統的時間、地點與方式。
行動裝置提供簡單好用的觸控式介面和進階的圖形顯示功能，是建置遠端UI的理想平台。無線技術日新月異，如高速4G長程演進計畫(LTE)網路，還有幾乎無所不在的Wi-Fi，讓使用者多了一個把行動裝置做為遠端UI的理由。
應用面再延伸 系統量測/控制看俏
這種現代的UI架構對消費型系統的正面影響，同樣也出現在量測與控制系統中，可讓使用者在遠端隨時存取系統。如果想要了解把行動裝置做為遠端UI的時機，可以分辨下列操作人員、技術人員、管理人員等三種系統使用者的需求。
操作人員會近距離操作系統，通常是直接操作系統本身。考量系統安全的重要性，UI硬體與系統之間最好採用有線的連接方式。比如說個人電腦或觸控式平板電腦，可做為系統的主要處理元件，也可連接至其他量測與控制裝置，甚至連接至簡易的顯示器。
技術人員必須使用一個可攜式裝置，負責維護一個或多個系統。這個裝置可能是筆記型電腦、平板電腦或智慧型手機，還要搭配軟體，以便檢查系統狀態或解決問題。
另外，技術人員可以選擇實體的USB連線、Wi-Fi、藍牙(Bluetooth)、藍牙低功耗(BLE)或其他無線網路點對點傳輸功能，進而連接裝置與系統。使用無線連接功能時，技術人員必須知道自己的可攜式裝置會連接哪一個系統。常見的方式有無線射頻辨識(RFID)晶片、條碼和QR Code，其中包含IP位址或其他可識別特定系統的資訊。
管理人員必須監控一個或多個系統的狀態，但卻位於比較遙遠的位置，甚至是家裡或世界各地。因此，最好採用網路瀏覽器架構的UI或行動應用程式，才能提供存取系統所需的裝置彈性。這種方法還可滿足另一項需求，讓企業網路外的裝置存取企業網路內的系統。雖然虛擬私人網路(VPN)連線可以滿足此需求，不過更好的做法是透過中繼伺服器，讓系統與遠端UI交換資料。
取捨技術優劣 逐步建置架構
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| 圖1 軟體架構的系統可搭配許多不同的連接功能，堪稱現代UI架構的理想選擇。 |
如果要把行動裝置做為遠端UI，以便建置系統架構並實作系統時，系統設計師必須了解多種技術與其中的優缺點，例如使用者人數，甚至是自己不熟悉的效能需求。實作這種架構時，軟體架構的量測與控制系統可搭配各種所需的連接功能，堪稱理想選擇(圖1)。這個核心系統軟體必須能夠顯示介面，以便遠端監控。最常見的方式就是透過網路服務，這是一種顯示遠端應用程式介面(API)的標準。大部分的程式語言，包含C++、JavaScript、Objective-C與G在內，都可以用來建置並連接網路服務。
遠端應用程式和網路瀏覽器可連接這些網路服務，以便監控系統。無論是透過HTML5和JavaScript等工具來建置跨平台網頁，還是使用iOS、Android或Windows RT等平台專屬工具來建置原生應用程式，全都取決於該系統所屬的行動裝置生態系統。如果有很多裝置會連接至系統，HTML5/JavaScript之類的跨平台解決方案可能最為理想。如果只須支援少數裝置，或者必須針對特定裝置發揮最佳使用體驗與效能，平台專屬方案會比較保險，例如iOS適用的Objective-C和Android適用的Java。
UI優勢突顯 操作更有效率
現代的UI架構具有多個存取點，例如透過行動裝置就能在遠端存取，這對於量測與控制系統的使用者而言非常實用。技術人員只要攜帶一個行動裝置，就可以檢查多個系統並解決問題，進一步簡化工作流程、降低設備成本。如果管理人員或工程師剛好不在現場，必要時也可以監控系統。而且，就算是在其他地點、周末在家、還是出國旅遊，都可以使用行動裝置。行動裝置提供了隨處存取系統的功能，讓系統使用者的生活更為方便有效率。
(本文作者任職於美商國家儀器)