Hva er cyberfysiske systemer? Cyberfysiske systemer (CPS) er det teknologiske grunnlaget som gjør det mulig å koble den fysiske verden sømløst sammen med informasjonsteknikkens virtuelle verden.

Kortversjon

I en tid preget av digitalisering og den fjerde industrielle revolusjon, kjent som Industrie 4.0, spiller cyberfysiske systemer (CPS) en helt sentral rolle. De er det teknologiske grunnlaget som gjør det mulig å koble den fysiske verden sømløst sammen med informasjonsteknikkens virtuelle verden. Men hva ligger egentlig bak dette begrepet, og hvilket potensial åpner disse komplekse systemene for fremtidens industri og samfunnet for øvrig?

Barnevernet: en definisjon

Cyberfysiske systemer, ofte forkortet CPS, er intelligente systemer som kombinerer mekaniske og elektroniske komponenter med moderne informasjonsteknologi og programvare. Disse systemene kan fange opp data fra den fysiske verden, behandle dem digitalt, analysere dem og i neste omgang styre eller påvirke fysiske prosesser på grunnlag av denne informasjonen.

Dette er innebygde systemer som samler inn informasjon via sensorer og griper inn i den fysiske verden via aktuatorer. Evnen til å organisere seg selv og tilpasse seg skiftende forhold gjør avanserte cyberfysiske systemer til en avgjørende faktor i utviklingen av komplekse applikasjoner på ulike områder.

Barnevernet vs. IoT: Hva er forskjellen?

• Cyberfysiske systemer (CPS): CPS går lenger enn ren nettverksbygging og datautveksling. De integrerer de fysiske prosessene med det digitale styrenivået på en dyptgripende måte. En CPS er ikke bare nettverkstilkoblet, men også i stand til å reagere autonomt på de innsamlede dataene og aktivt styre og optimalisere fysiske prosesser.
• Tingenes Internett (IoT): For å kunne samle inn og utveksle data fokuserer IoT først og fremst på nettverkstilkobling av hverdagslige gjenstander og enheter. Målet er å gjøre det mulig for "nettverksobjekter" å kommunisere med hverandre og gi hverandre informasjon. Et typisk IoT-eksempel er et smarthus som styrer belysning og oppvarming via en app.

Bruksområdene for cyberfysiske systemer er mangfoldige og spenner fra industriell produksjon til dagligdags infrastruktur.

Autonome systemer og mobilitet

CPS er uunnværlig innen mobilitet og robotteknologi:

• Autonome kjøretøy: Selvkjørende biler og lastebiler som bruker en rekke sensorer til å oppfatte omgivelsene og ta autonome beslutninger for å navigere trygt.
• Industriroboter: Roboter som ikke bare utfører programmerte oppgaver, men som også kan reagere på endringer i omgivelsene og tilpasse bevegelsene sine deretter.

E-helse

I helsesektoren muliggjør CPS nye former for pasientbehandling og -overvåking:

• Intelligent medisinsk utstyr: Utstyr som kontinuerlig overvåker pasientens vitale tegn og automatisk utløser alarmer eller administrerer medisiner ved avvik.
• Telemedisin: Systemer som gjør det mulig for leger å overvåke og behandle pasienter på avstand.

Muligheter og potensial for Industrie 4.0

• Effektivitet og produktivitet : Automatisering og prosessoptimalisering øker ressursutnyttelsen og produksjonsutbyttet.
• Fleksibilitet : CPS muliggjør rask tilpasning til markedsendringer og kundekrav takket være dynamisk rekonfigurerbare systemer.
• Forretningsmodeller : Tilkoblede produkter og tjenester skaper rom for databaserte tjenester og nye tilnærminger.
• Beslutninger : Data i sanntid gir et presist beslutningsgrunnlag.
• mindre menneskelig inngripen: Autonome systemer overtar farlige eller repetitive oppgaver.
• Robusthet : Selvovervåking, feildeteksjon og utbedring øker påliteligheten.

Fasit:

Cyberfysiske systemer er drivkraften bak omstillingen av industrien og samfunnet vårt. De gjør det mulig å koble fysiske prosesser sømløst sammen med datanettverk, noe som skaper en ny generasjon intelligente, nettverkstilkoblede og autonome systemer som har potensial til å forbedre verden på en grunnleggende måte.