智能制造导论-p298.pdf - 第76页
2.4.1 定义 信息物理系 统是将虚拟世界与 物理资源紧密结合 与协调的产物。它 强调物 理世界与感知 世界的交互，能自 主感知物理世界 状态、自主连接信 息与物理 世界对象、形 成控制策略，实现 虚拟信息世界和 实际物理世界的互 联、互感 及高度协同。 信息物理系 统是融合了计算 (C omputation) 、 通信 (Communi cation) 与控制 (Control) 技术（又叫做 3C 技 术，如图 2-7 所示 ）的…
2.4 信息物理系统（CPS）
信息物理系统(Cyber Physical System, CPS)是物联网的升级和发展，CPS中所有的网络节
点、计算、通信模块和人自身都是系统中的一份子。如图2-6所示，
智能制造系统中的各子系统正是借助CPS，才能摆脱信息孤岛的状态，实现系统之间的
连接和沟通。CPS能够经由通信网络，对局部物理世界发生的感知和操纵进行可靠、实
时、高效的观察与控制，从而实现大规模实体控制和全局优化控制，实现资源的协调
分配与动态组织。
2.4.1 定义
信息物理系统是将虚拟世界与物理资源紧密结合与协调的产物。它强调物
理世界与感知世界的交互，能自主感知物理世界状态、自主连接信息与物理
世界对象、形成控制策略，实现虚拟信息世界和实际物理世界的互联、互感
及高度协同。
信息物理系统是融合了计算(Computation)、通信(Communication)与控制
(Control)技术（又叫做3C技术，如图2-7所示）的智能化系统，它从实体空间
的对象、环境、活动中进行大数据的采集、存储、建模、分析、挖掘、评估
、预测、优化、协同，并与对象的设计、测试和运行性能表征深度有机融合
，是实时交互、相互耦合、相互更新的网络空间（包括机理空间、环境空间
与群体空间），进而通过自感知、自记忆、自认知、自决策、自重构和智能
支持，促进工业资产的全面智能化。
2.4.1 定义
具体而言，信息物理系统是在环境感知的基础上，通过计算、通信与
物理系统的一体化设计，形成可控，可信，可扩展的网络化物理设备
系统，通过计算进程与物理设备相互影响的反馈循环来实现深度融合
与实时交互，以安全、可靠、高效和实时的方式，监测或者控制一个
物理实体。
下面是从不同角度对物理信息系统的阐述：
l 在本质上，信息物理系统是以人、机、物的融合为目标的计算技
术，从而实现人的控制在时间、空间等方面的延伸，因此，人们
又将信息物理系统称为“人-机-物”融合系统。
l 在微观上，信息物理系统通过在物理系统中嵌入计算与通信内核，
实现计算进程(Computation Processes)与物理进程(Physical
Processes)的一体化。计算进程与物理进程通过反馈循环(Feedback
Loops)方式相互影响，实现嵌入式计算机与网络对物理进程可靠、
实时和高效的监测、协调与控制。
l 在宏观上，信息物理系统是由运行在不同时间和空间范围的、分
布式的、异构的系统组成的动态混合系统，包括感知、决策和控
制等各种不同类型的资源和可编程组件。各个子系统之间通过有
线或无线通信技术，依托网络基础设施相互协调工作，实现对物
理与工程系统的实时感知、远程协调、精确与动态控制和信息服
务。