百度百科把信息物理系統(tǒng)（CPS,Cyber-PhysicalSystems）定義為“一個(gè)綜合計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng)，通過3C技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)控制和信息服務(wù)。

信息物理系統(tǒng)作為多領(lǐng)域、跨學(xué)科不同技術(shù)融合發(fā)展的結(jié)果，大家對(duì)其概念的理解也不盡不同，眾說紛紜。

這里我們從信息物理系統(tǒng)術(shù)語的起源，來聊聊其內(nèi)涵。

信息物理系統(tǒng)這一概念，被廣為流傳的起源是由美國國家航空航天局于1992年提出，其后被美國政府高度重視。美國國家科學(xué)基金會(huì)科學(xué)家海倫·吉爾于2006年的國際研討會(huì)上第一次將其進(jìn)行詳細(xì)描述。

但事實(shí)上，信息物理系統(tǒng)的術(shù)語的來源可以追溯到更早，1948年諾伯特·維納創(chuàng)造了“Cybernetics”這個(gè)單詞。1954年錢學(xué)森所著《EngineeringCybernetics》第一次在工程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)應(yīng)用中使用這一名詞。1958年其中文版《工程控制論》發(fā)布，“Cybernetics”被翻譯為“控制論”。1982年美國作家威廉·吉布森發(fā)表的短篇小說《燃燒的鉻合金》中首次創(chuàng)造出“Cyberspace”一詞，并在后來的小說《神經(jīng)漫游者》中普及。

隨著2006年美國國家科學(xué)基金會(huì)對(duì)信息物理系統(tǒng)這一概念進(jìn)行詳細(xì)的描述，其認(rèn)為信息物理系統(tǒng)是通過計(jì)算核心（嵌入式系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)感知、控制、集成的物理、生物和工程系統(tǒng)。在系統(tǒng)中，計(jì)算被“深深嵌入”到每一個(gè)相互連通的物理組件中，甚至可能嵌入到物料中。信息物理系統(tǒng)的功能由計(jì)算和物理過程交互實(shí)現(xiàn)。此后得到了美國政府和學(xué)界的高度重視。

為了在新一輪的制造業(yè)技術(shù)革命中不落于人后，各國國家都提出類似的技術(shù)框架和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。其中最有代表性為德國的工業(yè)4.0和中國制造2025。

2013年德國就將信息物理系統(tǒng)作為工業(yè)4.0的核心技術(shù)，并在標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)研發(fā)、驗(yàn)證測試平臺(tái)建設(shè)等方面做出了一系列戰(zhàn)略部署。

我國也提出了中國制造2025的兩化深度融合戰(zhàn)略，其概念正是基于信息物理系統(tǒng)的智能裝備、智能工廠等智能制造正在引領(lǐng)制造方式變革”，要圍繞控制系統(tǒng)、工業(yè)軟件、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)云服務(wù)和工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)等，加強(qiáng)信息物理系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。

無論是德國的工業(yè)4.0還是中國制造2025的兩化深度融合戰(zhàn)略，其共同點(diǎn)、核心均是信息物理系統(tǒng)。

接下來幾期智匯珺主接將以信息物理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，介紹其體系結(jié)構(gòu)，國內(nèi)外相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化的工作，以及其應(yīng)用到的相關(guān)技術(shù)以及具體的場景。

文中圖片及部分文字引用自《信息物理系統(tǒng)白皮書》