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网络化:从互联网到信息物理系统

来源:广州热线综合

时间:2019-12-03 11:00
网络化:从互联网到信息物理系统


作为信息化的公共基础设施,互联网已经成为人们获取信息、交换信息、消费信息的主要方式。但是,互联网关注的只是人与人之间的互联互通以及由此带来的服务与服务的互联。

物联网是互联网的自然延伸和拓展,它通过信息技术将各种物体与网络相连,帮助人们获取所需物体的相关信息。物联网通过使用射频识别、传感器、红外感应器、视频监控、全球定位系统、激光扫描器等信息采集设备,通过无线传感网络、无线通信网络把物体与互联网连接起来,实现物与物、人与物之间实时的信息交换和通信,以达到智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的目的。互联网实现了人与人、服务与服务之间的互联, 而物联网实现了人、物、服务之间的交叉互联。物联网的核心技术包括:传感器技术、无线传输技术、海量数据分析处理技术、上层业务解决方案、安全技术等。物联网的发展将经历相对漫长的时期,但可能会在特定领域的应用中率先取得突破,车联网、工业互联网、无人系统、智能家居等都是当前物联网大显身手的领域。

物联网主要解决人对物理世界的感知问题,而要解决对物理对象的操控问题则必须进一步发展信息物理系统(CPS)。信息物理系统是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统,它通过3C(Computer、Communication、Control)技术的有机融合与深度协作,实现对大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。通过人机交互接口,信息物理系统实现计算进程与物理进程的交互,利用网络化空间以远程、可靠、实时、安全、协作的方式操控一个物理实体。从本质上说,信息物理系统是一个具有控制属性的网络。

不同于提供信息交互与应用的公用基础设施,信息物理系统发展的聚焦点在于研发深度融合感知、计算、通信和控制能力的网络化物理设备系统。从产业角度看,信息物理系统的涵盖范围小到智能家庭网络、大到工业控制系统乃至智能交通系统等国家级甚至世界级的应用。更为重要的是,这种涵盖并不仅仅是将现有的设备简单地连在一起,而是会催生出众多具有计算、通信、控制、协同和自治性能的设备,下一代工业将建立在信息物理系统之上。随着信息物理系统技术的发展和普及,使用计算机和网络实现功能扩展的物理设备将无处不在,并推动工业产品和技术的升级换代,极大地提高汽车、航空航天、国防、工业自动化、健康医疗设备、重大基础设施等主要工业领域的竞争力。信息物理系统不仅会催生出新的工业,甚至会重塑现有产业布局。

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