Ein cyber-physisches System, engl. „cyber-physical system“ (CPS), bezeichnet den Verbund informatischer, softwaretechnischer Komponenten mit mechanischen und elektronischen Teilen, die über eine Dateninfrastruktur, wie z. B. das Internet, kommunizieren. Ein cyber-physisches System ist durch seinen hohen Grad an Komplexität gekennzeichnet. Die Ausbildung von cyber-physischen Systemen entsteht aus der Vernetzung eingebetteter Systeme durch drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsnetze. Die Begriffsbildung folgt dem Bedarf an einer neuen theoretischen Grundlage für die Erforschung und Entwicklung großer, verteilter, komplexer Systeme, wie zum Beispiel der Weiterentwicklung des deutschlandweiten Stromnetzes, hin zu einem intelligenten Stromnetz,[1] oder die Konstruktion neuartiger Industrieproduktionsanlagen,[2][3][4] die sich hoch dynamisch an die jeweiligen Produktionserfordernisse anpassen können. Show
Anwendungsfelder[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die cyber-physischen Systeme decken ein breites Spektrum möglicher Bereiche ab, in denen sie zum Einsatz kommen können. Zu den Einsatzbereichen gehören höchst zuverlässige medizinische Geräte und Systeme,[5] altersgerechte Assistenzsysteme (AAL),[6] IT-Verkehrssteuerungs- und Verkehrslogistiksysteme,[7] vernetzte Sicherheits- sowie Fahrerassistenzsysteme für Automobile,[8] industrielle Prozesssteuerungs- und Automationssysteme,[2][9] nachhaltige Umweltbeeinflussungs- und Beobachtungssysteme,[10] Energieversorgungsmanagementsysteme,[11] militärische Systemvernetzungssysteme[12] sowie Infrastruktursysteme für Kommunikation und Kultur.[13] Forschung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Insbesondere im anglo-amerikanischen Raum wird eine Theoriebildung zum Begriff „cyber-physisches System“ vorangetrieben, hier steht eine klare Abgrenzung des Begriffes gegenüber anderen Trends und Entwicklungsrichtungen komplexer informations- und kommunikationstechnischer Systeme im Vordergrund.[14] In weiteren akademischen Untersuchungen stehen die sich ergebenden Herausforderungen der Systemkonstruktion im Blickpunkt.[15] Zu den Herausforderungen zählen:[14]
Forschungsprojekte in Deutschland[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Im Rahmen der „Hightech-Strategie für Deutschland“ der Bundesregierung[17] werden Untersuchungen zur Weiterentwicklung von industriellen Produktionsanlagen und Produktionsprozessen gefördert. Ziel dieser Aktivitäten ist es, bereits intensiv informatikgestützte Industriezweige bei der Einführung und Nutzung weitverzweigter Netzwerkstrukturen für die eingesetzten eingebetteten Systeme zu unterstützen. Dieses geschieht zum Beispiel durch die Förderung der Spitzencluster „it’s OWL – Intelligente Technische Systeme OstWestfalenLippe“[18] sowie „MicroTEC Südwest – The Cluster for Smart Solutions“.[19] Verwendete Technologien[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Anwendungsbeispiele für cyber-physische Systeme[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Was ist der Unterschied zwischen einem Cyber physischen System und dem Internet of Things IoT )?Das CPS-Konzept entwickelte sich hauptsächlich aus der Sicht der Systemtechnik und -steuerung, während das IoT-Konzept vor allem aus der Netzwerk- und IT-Perspektive mit Ursprung im RFID-Kontext entstand.
Was versteht man unter Cyber physisches System?„cyber-physical system“ (CPS), ist ein Computer, der etwas in der physischen Welt steuert. Es bezeichnet den Verbund informatischer, softwaretechnischer Komponenten mit mechanischen und elektronischen Teilen, die über eine Dateninfrastruktur, wie z. B. das Internet, kommunizieren.
Was sind Cyber physische Systeme Beispiel?Ein paar Beispiele für Cyber-physische Systeme sind militärische Drohnen oder Flugabwehrsysteme, Erdbeben-Warnsysteme, Fahrer-Assistenzsysteme, autonome Fahrzeuge und Smart Grid (intelligente Stromnetze).
Wie funktionieren Cyber physische Systeme?Das Funktionsprinzip basiert auf Sensoren, Aktoren und vernetzter Software. Sensoren liefern Messdaten aus der physischen Welt und melden sie über Netzwerke an eine Software weiter, die sie verarbeitet. Daraus ergeben sich die Steuerdaten, die die Software über das Netz an Aktoren weitergibt.
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