蒋白桦,吕雪峰,刘玉龙
(石化盈科信息技术有限责任公司,北京100020)
随着网络通信技术与信息系统智能化进程的快速推进,对于工程系统和计算设备的需求已不仅仅局限于传统系统功能扩充,更关注系统资源合理有效分配和系统性能效能优化,以及服务个性化与用户满意度的提升[1]。在此类需求引导下,信息物理系统(cyber-physical systems,CPS)作为一种新型智能系统引起了各国政府、学术界和商业界的高度重视[2-5]。
解决物理世界与信息世界分离所造成的问题是信息物理系统发展的推动力。CPS是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统,将计算嵌入到物理过程中,能够实时感知和控制物理过程,通过计算进程与物理进程相互影响的实时反馈循环,自主地协调物理进程[6-8]。CPS 无缝集成了传感器、网络、计算单元和执行器,通过计算、通信、控制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,在电力、石化、医疗等众多领域具有重要而广泛的应用前景。
近年来,CPS已成为国内外学术界和科技界研究的重要方向[7,9-12],美国国家科学基金委员会将CPS列为重点支持的关键性研究领域。为了在智能电子系统领域占据全球领导地位,欧盟第七框架计划启动了智能嵌入式系统的先进研究项目,该项目将CPS作为智能系统的一个重要发展方向。韩国和日本等国近几年也设立了针对CPS的研究计划。随后,中国在电力领域、汽车制造、智慧医疗、智慧交通等主要工业领域开始对CPS进行了应用研究[13-18]。……