Ce sunt sistemele ciber-fizice? Sistemele ciber-fizice (CPS) reprezintă baza tehnologică care face posibilă conectarea fără probleme a lumii fizice cu lumea virtuală a tehnologiei informației.

Rezumat

În era digitalizării și a celei de-a patra revoluții industriale, cunoscută sub numele de Industria 4.0, sistemele ciber-fizice (CPS) joacă un rol absolut central. Acestea reprezintă baza tehnologică care face posibilă conectarea fără întreruperi a lumii fizice cu lumea virtuală a tehnologiei informației. Dar ce anume se află în spatele acestui termen și ce potențial deschid aceste sisteme complexe pentru viitorul industriei și nu numai?

Definiție CPS

Sisteme ciber-fizice, adesea prescurtate CPS, sunt sisteme inteligente care conectează componente mecanice și electronice cu tehnologia informației moderne și software-ul. Aceste sisteme sunt capabile să capteze date din lumea fizică, să le proceseze digital, să le analizeze și, la rândul lor, să controleze sau să influențeze procesele fizice pe baza acestor informații.

Acestea sunt sisteme integrate care colectează informații prin intermediul senzorilor și intervin în lumea fizică prin intermediul actuatoarelor. Capacitatea de a se auto-organiza și de a se adapta la condițiile schimbătoare face din sistemele ciber-fizice avansate un factor decisiv în dezvoltarea de aplicații complexe în diverse domenii.

CPS vs. IoT: care este diferența?

• Sisteme ciber-fizice (CPS): CPS merg dincolo de simpla conectare și schimbul de date. Acestea integrează profund procesele fizice cu nivelul de control digital. Un CPS nu este doar conectat în rețea, ci și capabil să reacționeze autonom la datele colectate și să controleze și să optimizeze activ procesele fizice.
• Internetul obiectelor (IoT): în scopul colectării și schimbului de date, IoT se concentrează în principal pe interconectarea obiectelor și dispozitivelor de zi cu zi. Scopul este de a permite „obiectelor conectate în rețea” să comunice între ele și să furnizeze informații. O casă inteligentă care controlează iluminatul și încălzirea prin intermediul unei aplicații este un exemplu tipic de IoT.

CPS sunt utilizate în producție industrială și infrastructuri cotidiene.

Sisteme autonome și mobilitate

În mobilitate și robotică, CPS sunt indispensabile:

• Vehicule autonome: mașini și camioane care se conduc singure și care utilizează o serie de senzori pentru a percepe împrejurimile și a lua decizii autonome pentru a naviga în siguranță.
• Roboți industriali: roboți care nu numai că îndeplinesc sarcini programate, dar pot și reacționa la schimbările din mediul lor și își pot adapta mișcările în consecință.

E-sănătate

În sectorul asistenței medicale, CPS permit noi forme de îngrijire și monitorizare a pacienților:

• Dispozitive medicale inteligente: dispozitive care monitorizează în permanență semnele vitale ale pacienților și declanșează automat alarme sau administrează medicamente în caz de abateri.
• Telemedicină: sisteme care permit medicilor să monitorizeze și să trateze pacienții de la distanță.

Oportunități și potențial pentru Industria 4.0

• Eficiență și productivitate: automatizarea și optimizarea proceselor sporesc utilizarea resurselor și randamentul producției.
• Flexibilitate: CPS permit adaptarea rapidă la schimbările pieței și la cerințele clienților datorită sistemelor reconfigurabile dinamic.
• Modele de afaceri: produsele și serviciile conectate creează spațiu pentru servicii bazate pe date și noi abordări.
• Decizii precise: date în timp real pentru fundamentarea deciziilor.
• Intervenții autonome: sisteme autonome care previn situații periculoase sau repetitive.
• Robustețe: automonitorizarea, detectarea și remedierea defecțiunilor îmbunătățesc performanța de siguranță.

Concluzie

Sistemele ciber-fizice sunt forța motrice din spatele transformării industriei și societății. Acestea permit conectarea fără întreruperi a proceselor fizice cu rețelele informatice, creând o nouă generație de sisteme inteligente, interconectate și autonome, cu potențialul de a îmbunătăți fundamental lumea noastră.