cps的含义_cps的特征

　　cps的含义

　　信息物理系统（CPS，Cyber-Physical Systems）是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，通过3C（Computation、Communication、Control）技术的有机融合与深度协作，实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。CPS实现计算、通信与物理系统的一体化设计，可使系统更加可靠、高效、实时协同，具有重要而广泛的应用前景。

　　信息物理系统（cyber physical systems，简称CPS）作为计算进程和物理进程的统一体，是集成计算、通信与控制于一体的下一代智能系统。信息物理系统通过人机交互接口实现和物理进程的交互，使用网络化空间以远程的、可靠的、实时的、安全的、协作的方式操控一个物理实体。

　　信息物理系统包含了将来无处不在的环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统工程，使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治功能。它注重计算资源与物理资源的紧密结合与协调，主要用于一些智能系统上如设备互联，物联传感，智能家居，机器人，智能导航等。

　　cps的特征

　　与物联网相比，CPS在物与物互联的基础上，还强调对物的实时、动态的信息控制与信息服务。何积丰院士认为，CPS的意义在于将物理设备联网，特别是连接到互联网上，使得物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治五大功能。

　　与软件系统相比，软件系统是一组状态转换的序列，其目标是实现变换数据。而CPS更加注重功能性需求，最终目标是协调物理进程，即实现信息处理和物理控制，强调实时性、可靠性、安全性、私密性、可适应性等。

　　与嵌入式系统相比，嵌入式系统侧重在处理器上运行，是一种在有限资源环境下的优化技术。CPS是计算与物理成分的集成，相当于嵌入式系统+网络+控制，是嵌入式系统的发展方向和研究热点。CPS将计算和通信能力嵌入到传统的物理系统之中，导致了计算对象的变化。它将计算对象从数字的变为模拟的，从离散的变为连续的，从静态的变为动态的。它作为计算进程和物理进程的统一体，是集成计算、通信与控制于一体的下一代智能系统。

　　CPS系统的发展与挑战

　　从上述中，我们不难看到，CPS系统的价值与当前炙手可热的物联网一样，具有广阔的应用领域，如可用在智能交通系统、医疗设备系统、能源保护、环境监控、航空航天软件、关键基础设施（电力、水）、普适自适应通信、节能建筑，生物系统等。

　　何积丰院士在有关会议上指出CPS的重大意义，他认为CPS不仅会催生出新的工业，甚至会重新排列现有产业布局。下一代工业将建立在CPS之上，随着CPS技术的发展和普及，使用计算机和网络实现功能扩展的物理设备无处不在，并将推动工业产品和技术的升级换代，极大地提高汽车、航空航天、国防、工业自动化、健康/医疗设备、重大基础设施等主要工业领域的竞争力。

　　专家分析都认为，到2020年前后，信息技术将会遭遇到渐进是改进难以持续发展的重大障碍，而在应用当中，新的模式所带来的重大规模的应用技术和集成性技术或者是系统集群技术的突破，CPS技术概念的应用将成为重要突破口。

　　但是，传统的方法并不能满足CPS系统的开发需求。CPS系统的开发需求包括：输入/输出的内在联系，从执行指令到实现意图，人与系统交互，信息系统的深度嵌入。传统的系统预定 I/O 结构，而CPS系统I/O取决于场景；传统系统“执行指令”，CPS系统“实现意图”；传统系统进行信息反馈，CPS系统实现“物理反馈”；传统系统实现闭环控制，CPS系统实现开放控制（与物理系统多层次交互）。

　　如何突破发展的瓶颈，这就需要我们继续做一些探索性的研究工作，进行技术创新。当然，这种创新不是标新立异，而是以应用需求为原动力，以科学理论为奠基石，理论与实际相结合。

　　国家科技部高新司副司长杨咸武表示，为了将技术应用造福于社会、造福于人民，我们不能停留在炒概念上，要面向社会发展的需求，利用信息技术真正解决我们现实生产生活中遇到的问题，随着应用量的扩大，应用场景的变化，应用环境的变化又会给技术发展带来推动作用。

　　（整合自：百度百科。物联网在线）