一种事件驱动的无线CPS实时消息并行调度方法

谭朋柳,冒苏敏,周 乐

(南昌航空大学 软件学院,南昌 330063)

0 概述

信息物理融合系统(Cyber-Physical System,CPS)[1-4]是一个前沿性研究领域,是信息系统和物理系统所有过程和功能的集合。CPS注重信息系统与物理系统的有机融合,将已有的各独立设备进行智能化连接,实现自适应的组网与交互,从而使系统之间实现相互感知与协同运作。同时,信息系统会收到物理系统的反馈,并根据反馈结果做出相应调整[5]。CPS技术在航空航天、电力、交通、医疗、环境监测、能源、农业等人类社会发展的各个领域都有着广泛的应用前景。CPS被普遍认为是计算机信息处理技术史上的下一次革命,Internet改变了人与人之间的交互方式,而CPS将会改变人与现实物理世界之间的交互方式[6]。

事件驱动的无线 CPS通常是由无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN)、数据与控制中心以及无线执行器网络(Wireless Actuator Network,WAN)等部分构成的大规模多跳无线自组织网络系统。其中,传感节点周期性地采集被控对象的信息,当感知异常时向中心实时返回异常事件消息,经控制中心处理后产生控制事件消息,并实时地传给 WAN相应的执行节点,执行具体控制任务,以便改变物理对象。如在一个医疗CPS系统中,医疗CPS是以保障生命安全为重要前提的网络化、智能化的医疗设备系统,通过各医疗单元之间的实时网络化通信和决策与控制,辅助医务人员实施操作,实现了医疗资源的高效合理利用[7]。

事件驱动的无线CPS是一种多跳无线自组织网络实时系统,实时性要求较高。……