Vad är cyberfysiska system? Cyberfysiska system (CPS) är den tekniska bas som gör det möjligt att sömlöst koppla samman den fysiska världen med den virtuella världen inom informationstekniken.

Sammanfattning

I en tid av digitalisering och den fjärde industriella revolutionen, känd som Industri 4.0, spelar cyberfysiska system (CPS) en helt central roll. De utgör den tekniska grunden som gör det möjligt att sömlöst koppla samman den fysiska världen med den virtuella världen inom informationstekniken. Men vad är det egentligen som ligger bakom denna term och vilken potential öppnar dessa komplexa system för framtiden inom industrin och i framtiden?

CPS: en definition

Cyberfysiska system, ofta förkortat CPS, är intelligenta system som kombinerar mekaniska och elektroniska komponenter med modern informationsteknik och programvara. Dessa system kan samla in data från den fysiska världen, bearbeta den digitalt, analysera den och i sin tur styra eller påverka fysiska processer på grundval av denna information.

Dessa är inbäddade system som samlar in information via sensorer och ingriper i den fysiska världen via ställdon. Förmågan att organisera sig själv och anpassa sig till förändrade förhållanden gör avancerade cyberfysiska system till en avgörande faktor i utvecklingen av komplexa applikationer inom olika områden.

CPS vs. IoT: Vad är skillnaden?

• Cyberfysiska system (CPS): CPS är mer än bara nätverk och datautbyte. De integrerar de fysiska processerna på djupet med den digitala styrsystemsnivån. En CPS är inte bara nätverksansluten, utan kan också reagera autonomt på insamlade data och aktivt styra och optimera fysiska processer.
• Internet of things (IoT): För att kunna samla in och utbyta data fokuserar IoT främst på nätverk mellan vardagliga föremål och enheter. Syftet är att göra det möjligt för "nätverksobjekt" att kommunicera med varandra och tillhandahålla information. Ett smart hem som styr belysning och värme via en app är ett typiskt IoT-exempel.

Användningsområdena för cyberfysiska system är många och sträcker sig från industriell produktion till vardaglig infrastruktur.

Autonoma system och mobilitet

CPS är oumbärliga inom mobilitet och robotteknik:

• Autonoma fordon: Självkörande bilar och lastbilar som använder en mängd olika sensorer för att uppfatta sin omgivning och fatta självständiga beslut för att navigera säkert.
• Industrirobotar: Robotar som inte bara utför programmerade uppgifter, utan som också kan reagera på förändringar i omgivningen och anpassa sina rörelser därefter.

E-hälsa

Inom sjukvårdssektorn möjliggör CPS nya former av patientvård och övervakning:

• Intelligenta medicintekniska produkter: Produkter som kontinuerligt övervakar patienters vitala tecken och automatiskt utlöser larm eller administrerar medicin vid avvikelser.
• Telemedicin: System som gör det möjligt för läkare att övervaka och behandla patienter på distans.

Möjligheter och potential för Industri 4.0

• Effektivitet och produktivitet : Automation och processoptimering ökar resursutnyttjandet och produktionsresultatet.
• Flexibilitet : CPS möjliggör snabb anpassning till marknadsförändringar och kundkrav tack vare dynamiskt omkonfigurerbara system.
• Affärsmodeller : Uppkopplade produkter och tjänster skapar utrymme för databaserade tjänster och nya tillvägagångssätt.
• Beslut : Realtidsdata ger ett exakt underlag för beslutsfattande.
• mindre mänsklig inblandning: Autonoma system tar över farliga eller repetitiva uppgifter.
• Robusthet : Egenövervakning, feldetektering och felavhjälpning ökar tillförlitligheten.

Facit

Cyberfysiska system är drivkraften bakom omvandlingen av vår industri och vårt samhälle. De möjliggör en sömlös koppling mellan fysiska processer och datornätverk, vilket skapar en ny generation av intelligenta, nätverksbaserade och autonoma system som har potential att i grunden förbättra vår värld.