Киберфизические системы (CPS) представляют собой интегрированные системы, в которых взаимодействуют физические и цифровые компоненты. Эти системы объединяют в себе реальный мир с виртуальным, предоставляя новые возможности для автоматизации, мониторинга и управления в различных областях. Вот некоторые ключевые аспекты киберфизических систем:
- Взаимодействие с физическим миром:
- Датчики и актуаторы: Киберфизические системы включают в себя датчики, которые собирают данные о физическом мире, и актуаторы, которые воздействуют на него. Эти компоненты играют решающую роль в восприятии и воздействии на окружающую среду.
- Интеграция с физическим оборудованием: CPS активно взаимодействует с физическим оборудованием, таким как машины, роботы, транспортные средства, медицинские устройства и промышленное оборудование.
- Цифровые компоненты и вычислительная мощность:
- Встроенные системы: Цифровые компоненты, такие как микроконтроллеры и микропроцессоры, используются для управления и обработки данных. Вычислительная мощность позволяет анализировать информацию в реальном времени и принимать решения на основе этого анализа.
- Сетевая связь: CPS часто использует сетевую связь для обмена данными между различными компонентами системы и внешними источниками.
- Реальное время и автоматизация:
- Системы реального времени: CPS обеспечивает возможность реагировать на события в реальном времени, что является критически важным для многих приложений, таких как управление транспортом, производственные процессы и системы здравоохранения.
- Системы автоматизации: CPS предоставляет средства для автоматизации процессов, управления ресурсами и оптимизации деятельности в реальном времени.
- Промышленные применения:
- Умные производства: CPS позволяет создавать умные производства, где производственные процессы полностью интегрированы с цифровыми системами управления и мониторинга.
- Интеллектуальные сети энергопотребления: В энергетической сфере CPS применяется для создания интеллектуальных сетей управления энергопотреблением.
- Транспортные системы:
- Умные города и транспорт: CPS используется для создания умных транспортных систем, где данные о движении, потоке транспорта и обстановке в городе интегрированы для оптимизации транспортных потоков.
- Автономные транспортные средства: CPS служит основой для автономных транспортных средств, предоставляя средства для восприятия окружающей среды и принятия решений на основе полученной информации.
- Здравоохранение и медицинские устройства:
- Умные медицинские устройства: CPS используется для создания умных медицинских устройств, предоставляющих мониторинг здоровья в реальном времени и автоматизацию лечения.
- Интеграция медицинских данных: CPS помогает интегрировать данные из различных источников в медицинских учреждениях, обеспечивая цифровую систему управления здравоохранением.
Киберфизические системы играют ключевую роль в создании более эффективных и интеллектуальных сред, где физический и цифровой миры тесно интегрированы для оптимизации процессов и повышения качества жизни.