網站上CPS系統是什麽意思

信息物理系統(CPS, Cyber Physical Systems)是壹個綜合計算、網絡和物理環境的多維復雜系統，通過3C（Computation、Communication、Control）技術的有機融合與深度協作，實現大型工程系統的實時感知、動態控制和信息服務。CPS實現計算、通信與物理系統的壹體化設計，可使系統更加可靠、高效、實時協同，具有重要而廣泛的應用前景。。CPS將來無處不在的環境感知、嵌入式計算、網絡通信和網絡控制等系統工程，使物理系統具有計算、通信、精確控制、遠程協作和自治功能。它註重計算資源與物理資源的緊密結合與協調，主要用於壹些智能系統上如機器人，智能導航等。近年來，CPS不僅已成為國內外學術界和科技界研究開發的重要方向，預計也將成為企業界優先發展的產業領域。開展CPS研究與應用對於加快我國培育推進工業化與信息化融合具有重要意義。 2005年5月，美國國會要求美國科學院評估美國的技術競爭力，並提出維持和提高這種競爭力的建議。基於此項研究的報告《站在風暴之上》隨後發布。在此基礎上於2006年2月發布的《美國競爭力計劃》則將信息物理系統CPS列為重要的研究項目。2007年7月，美國總統科學技術顧問委員會（PCAST）在題為《挑戰下的領先——競爭世界中的信息技術研發》的報告中列出了8大關鍵的信息技術，其中CPS位列首位，其余分別是軟件，數據、數據存儲與數據流，網絡，高端計算，網絡與信息安全，人機界面，NIT與社會科學。歐盟計劃從2007年到2013年在嵌入智能與系統的先進研究與技術（ARTMEIS）上投入54億歐元（超過70億美元），以其在2016年成為智能電子系統的世界領袖。 CPS的意義在於將物理設備聯網，特別是連接到互聯網上，使得物理設備具有計算、通信、精確控制、遠程協調和自治等五大功能。CPS本質上是壹個具有控制屬性的網絡，但它又有別於現有的控制系統。CPS則把通信放在與計算和控制同等地位上，這是因為CPS強調的分布式應用系統中物理設備之間的協調是離不開通信的。CPS對網絡內部設備的遠程協調能力、自治能力、控制對象的種類和數量，特別是網絡規模上遠遠超過現有的工控網絡。美國國家科學基金會（NSF）認為，CPS將讓整個世界互聯起來。如同互聯網改變了人與人的互動壹樣，CPS將會改變我們與物理世界的互動。 海量運算是CPS接入設備的普遍特征，因此，接入設備通常具有強大的計算能力。從計算性能的角度出發，把壹些高端的CPS應用比作胖客戶機/服務器架構的話，那麽物聯網則可視為瘦客戶機服務器，因為物聯網中的物品不具備控制和自治能力，通信也大都發生在物品與服務器之間，因此物品之間無法進行協同。從這個角度來說物聯網可以看作CPS的壹種簡約應用，或者說，CPS讓物聯網的定義和概念明晰起來。在物聯網中主要是通過RFID與讀寫器之間的通信，人並沒有介入其中。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是連續的，或者說是模擬的，而信息空間數據則具有離散性。那麽從物理空間到信息空間的信息流動，首先必須通過各種類型的傳感器將各種物理量轉變成模擬量，再通過模擬/數字轉換器變成數字量，從而為信息空間所接受。從這個意義上說，傳感器網絡也可視為CPS的壹部分。 從產業角度看，CPS涵蓋了小到智能家庭網絡大到工業控制系統乃至智能交通系統等國家級甚至世界級的應用。更為重要的是，這種涵蓋並不僅僅是比如說將現有的家電簡單地連在壹起，而是要催生出眾多具有計算、通信、控制、協同和自治性能的設備。下壹代工業將建立在CPS之上，隨著CPS技術的發展和普及，使用計算機和網絡實現功能擴展的物理設備無處不在，並將推動工業產品和技術的升級換代，極大地提高汽車、航空航天、國防、工業自動化、健康/醫療設備、重大基礎設施等主要工業領域的競爭力。CPS不僅會催生出新的工業，甚至會重新排列現有產業布局。 盡管CPS前景無限，但挑戰性也是巨大的，這其中很大程度上來自控制與計算之間的差異。通常，控制領域是通過微分方程和連續的邊界條件來處理問題，而計算則建立在離散數學的基礎上；控制對時間和空間都十分敏感，而計算則只關心功能的實現。通俗地說，搞控制的人和搞計算機的人缺乏“***同語言”。這種差異將給計算機科學和應用帶來基礎性的變革。