中国更需要CPS系统.pdf
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2022-11-24
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中国更需要信息物理系统(CPS)
随着工业 4.0在中国制造业的热火朝天，信息物理系统(Cyber-Physical System，
CPS)也得到了广泛的关注，但是业界的争议也很大，其首先问题就是这个词的
翻译名词的准确性，例如有的翻译成信息物理融合系统，然后其构成的核心内容，
进而到如何应用信息物理系统(CPS)，都有很多争议，但是不管白猫还是黑猫，
抓到老鼠才是好猫，相对于德国、美国，我们经过研究认为，中国更需要信息物
理系统(CPS)。
先看信息物理系统(CPS)的定义，一般认为其技术构成涉及三个部分，就是
计算、通讯与控制，其对象则也是三个部分，分别是物理对象、信息对象，以及
在此基础上的形成的系统。通过信息物理系统(CPS)，可以使系统更加可靠、高
效、实时协同，因此得到了各国政府的广泛关注，也得到了广泛的应用。相对于
传统的控制系统，我们认为首先信息物理系统(CPS)具备了网络功能，而传统的
控制系统往往没有网络功能，然后计算方面，信息物理系统(CPS)的计算能力往
往更为强大，在控制方面，因为采取了网络传递、复杂计算，因此系统的控制一
般要求更为可靠、安全、协同。另外，目前一般认为信息物理系统(CPS)是一个
开放系统，可以进行数据、软件、控制模式等扩充，而不象以往的控制系统是一
个相对固化的系统。综合而言，信息物理系统(CPS)对系统内部设备的远程协调
能力、自治能力、控制对象的种类和数量，特别是节点规模上远远超过现有的工
控网络。
从信息物理系统(CPS)的发展看，2006 年 2 月美国发布的《美国竞争力计划》
将信息物理系统(Cyber Physics System，CPS)列为重要的研究项目。到了 2007 年
7 月，美国总统科学技术顾问委员会(PCAST)在题为《挑战下的领先——竞争世
界中的信息技术研发》的报告中列出了八大关键的信息技术，其中 CPS 位列首
位。欧盟计划从 2007 年到 2013 年在嵌入智能与系统的先进研究与技术
（ARTMEIS）上投入 54 亿欧元。而在 2013 年 4 月德国汉诺威工业博览会推出
的工业 4.0 ，更是把信息物理系统(CPS)作为了核心。
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