cps(信息物理系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng))一般指信息物理系統(tǒng)。信息物理系統(tǒng)是一個(gè)綜合計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng),通過(guò)3C技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作,實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)控制和信息服務(wù)。CPS實(shí)現(xiàn)計(jì)算、通信與物理系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì),可使系統(tǒng)更加可靠、高效、實(shí)時(shí)協(xié)同,具有重要而廣泛的應(yīng)用前景。
信息物理系統(tǒng)(cyber physical systems,簡(jiǎn)稱(chēng)CPS)作為計(jì)算進(jìn)程和物理進(jìn)程的統(tǒng)一體,是集成計(jì)算、通信與控制于一體的下一代智能系統(tǒng)。信息物理系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)交互接口實(shí)現(xiàn)和物理進(jìn)程的交互,使用網(wǎng)絡(luò)化空間以遠(yuǎn)程的、可靠的、實(shí)時(shí)的、安全的、協(xié)作的方式操控一個(gè)物理實(shí)體。
信息物理系統(tǒng)包含了將來(lái)無(wú)處不在的環(huán)境感知、嵌入式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)控制等系統(tǒng)工程,使物理系統(tǒng)具有計(jì)算、通信、精確控制、遠(yuǎn)程協(xié)作和自治功能。它注重計(jì)算資源與物理資源的緊密結(jié)合與協(xié)調(diào),主要用于一些智能系統(tǒng)上如設(shè)備互聯(lián),物聯(lián)傳感,智能家居,機(jī)器人,智能導(dǎo)航等。
CPS是在環(huán)境感知的基礎(chǔ)上,深度融合計(jì)算、通信和控制能力的可控可信可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)化物理設(shè)備系統(tǒng),它通過(guò)計(jì)算進(jìn)程和物理進(jìn)程相互影響的反饋循環(huán)實(shí)現(xiàn)深度融合和實(shí)時(shí)交互來(lái)增加或擴(kuò)展新的功能,以安全、可靠、高效和實(shí)時(shí)的方式檢測(cè)或者控制一個(gè)物理實(shí)體。
海量運(yùn)算是CPS接入設(shè)備的普遍特征,因此,接入設(shè)備通常具有強(qiáng)大的計(jì)算能力。從計(jì)算性能的角度出發(fā),把一些高端的CPS應(yīng)用比作胖客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器架構(gòu)的話(huà),那么物聯(lián)網(wǎng)則可視為瘦客戶(hù)機(jī)服務(wù)器,因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)中的物品不具備控制和自治能力,通信也大都發(fā)生在物品與服務(wù)器之間,因此物品之間無(wú)法進(jìn)行協(xié)同。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)可以看作CPS的一種簡(jiǎn)約應(yīng)用,或者說(shuō),CPS讓物聯(lián)網(wǎng)的定義和概念明晰起來(lái)。在物聯(lián)網(wǎng)中主要是通過(guò)RFID與讀寫(xiě)器之間的通信,人并沒(méi)有介入其中。感知在CPS中十分重要。眾所周知,自然界中各種物理量的變化絕大多數(shù)是連續(xù)的,或者說(shuō)是模擬的,而信息空間數(shù)據(jù)則具有離散性。那么從物理空間到信息空間的信息流動(dòng),首先必須通過(guò)各種類(lèi)型的傳感器將各種物理量轉(zhuǎn)變成模擬量,再通過(guò)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字量,從而為信息空間所接受。從這個(gè)意義上說(shuō),傳感器網(wǎng)絡(luò)也可視為CPS的一部分。
從產(chǎn)業(yè)角度看,CPS涵蓋了小到智能家庭網(wǎng)絡(luò)大到工業(yè)控制系統(tǒng)乃至智能交通系統(tǒng)等國(guó)家級(jí)甚至世界級(jí)的應(yīng)用。更為重要的是,這種涵蓋并不僅僅是比如說(shuō)將現(xiàn)有的家電簡(jiǎn)單地連在一起,而是要催生出眾多具有計(jì)算、通信、控制、協(xié)同和自治性能的設(shè)備
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