Internet rozpoczął się jako proste połączenie między dwoma komputerami, ale prawdziwa rewolucja nastąpiła, gdy komputery z każdego zakątka świata zaczęły się płynnie łączyć, co doprowadziło do rozwoju dużej liczby usług na szczycie tej światowej sieci. Systemy cyberfizyczne i Internet rzeczy to dwie takie rewolucje, które kształtują przyszłość technologii, a ostatecznie przyszłość świata.
Systemy cyberfizyczne
Systemy cyber-fizyczne (CPS) to inteligentne systemy inżynierskie, które są zbudowane z płynnej integracji obliczeń, sieci i procesów fizycznych. CPS składa się z kolekcji urządzeń obliczeniowych, które komunikują się ze sobą i oddziałują na świat fizyczny poprzez czujniki i aktuatory w pętli sprzężenia zwrotnego. Systemy cyberfizyczne to zbiór fizycznych i komputerowych komponentów połączonych ze sobą w sieć. Często nazywane systemami obliczeniowymi nowej generacji, CPS są systemami technicznymi, które są kontrolowane przez algorytmy oparte na komputerach.
Niektóre z najbardziej ekscytujących i zaawansowanych innowacji to dziś systemy cyberfizyczne. Przykłady obejmują autonomiczne samochody, quad-coptery, inteligentną sieć energetyczną, systemy robotyczne, przemysłowe systemy sterowania, inteligentne systemy oświetleniowe i inne. Ideą CPS jest opracowanie systemów, które integrują dynamikę procesów fizycznych z dynamiką oprogramowania i sieci. Coraz częściej takie systemy są wszędzie, od inteligentnych budynków, przez urządzenia medyczne, po pojazdy, a co nie. CPS jest więc systemem łączącym fizykę z komponentami cybernetycznymi, potencjalnie połączonymi w sieć i ściśle ze sobą powiązanymi.
Internet Rzeczy (IoT)
Internet of Things, lub po prostu nazywany IoT, jest jednym z podstawowych filarów czwartej rewolucji przemysłowej. Wraz ze wzrostem adopcji bardziej zaawansowanych technologii, takich jak uczenie maszynowe, rozszerzona rzeczywistość (AR), systemy cyber-fizyczne i IoT, świat cyfrowej transformacji wykonał ogromny skok. IoT jest więc sieciowym światem połączonych ze sobą urządzeń, przedmiotów i ludzi. IoT jest terminem zbiorczym dla rosnącej liczby fizycznych urządzeń na całym świecie, które są połączone wspólną nicią zwaną Internetem.
Jednak IoT nie ogranicza się tylko do podłączenia rzeczy do Internetu; pozwala tym rzeczom komunikować się i wymieniać dane podczas wykonywania znaczących aplikacji w celu osiągnięcia wspólnego celu. Ponieważ powiązane urządzenia łączą się ze sobą, mogą stać się inteligentnym systemem urządzeń, a kiedy te urządzenia udostępniają dane za pośrednictwem chmury i analizują dane, można je przetłumaczyć na znaczące informacje, które mogą przekształcić firmy i nasze życie na niezliczone sposoby.
Różnica między systemami cyberfizycznymi a IoT
Technologia
– Systemy cyber-fizyczne (CPS) to inteligentne systemy inżynierskie, które płynnie integrują obliczenia, sieci i procesy fizyczne. Jest to system, który łączy fizykę z komponentami cybernetycznymi, potencjalnie sieciowymi i ściśle połączonymi, stanowiącymi podstawę dla IoT. Internet of Thins (IoT) to termin zbiorczy dla rosnącej liczby fizycznych urządzeń na całym świecie, które są połączone z internetem i ostatecznie ze sobą. IoT to sieciowy świat połączonych ze sobą urządzeń, przedmiotów i ludzi.
Focus
– Pojęcie systemów cyberfizycznych jest uogólnieniem systemów wbudowanych. Systemy te zajmują się tym, jak systemy fizyczne mogą być kontrolowane i monitorowane z wykorzystaniem przestrzeni cybernetycznej. W praktyce integracja ta uwzględnia zarówno część cybernetyczną, jak i fizyczną współpracującą ze sobą. IoT natomiast reprezentuje bardziej rozwinięty stan, w którym świat fizyczny i cyfrowy mieszają się w jedną przestrzeń. Skupia się na tym, jak te fizyczne obiekty mogą być podłączone do Internetu, aby zrobić coś sensownego.
Mechanizm
– Systemy cyber-fizyczne to inteligentne systemy wbudowane, które integrują sieci czujników z wbudowanymi obliczeniami w celu monitorowania środowiska fizycznego. Mechanizm jest kontrolowany i monitorowany przez algorytmy oparte na komputerze. Z pomocą człowieka systemy te mogą autonomicznie oceniać warunki operacyjne, a następnie wspierać podejmowanie decyzji. IoT natomiast to czysta automatyzacja oznaczająca brak konieczności interwencji człowieka.
Zakres
– IoT jest na poziomie obiektów fizycznych i dotyczy budowania wszechobecnego połączenia w przestrzeni fizycznej. Zakres IoT nie ogranicza się tylko do łączenia rzeczy; pozwala tym rzeczom komunikować się i wymieniać dane, które mogą być analizowane i przetwarzane dalej w sensowne informacje. Systemy cyberfizyczne integrują aktuatory lub czujniki z technologiami sieciowymi. Czujniki i aktuatory pracują w pętli sprzężenia zwrotnego z wykorzystaniem interwencji człowieka, dzięki czemu ich zachowanie może być zmieniane w oparciu o wymagania użytkownika.
Podsumowanie
IoT to układ połączeń i komunikacji między urządzeniami obliczeniowymi lub przedmiotami lub ludźmi, które są wyposażone w zdolność do wymiany i transmisji danych za pośrednictwem sieci komunikacyjnej bez interwencji człowieka. IoT może być wdrożony w prawie każdym obszarze domeny, który wymaga rzeczy do interakcji z przez internet, aby wykonać zadania inteligentnie bez interwencji człowieka. Systemy cyber-fizyczne to integracja obliczeń, sieci i procesów fizycznych. Są to inteligentne systemy, które łączą cyberprzestrzeń z przestrzenią fizyczną poprzez sieć elementów obliczeniowych, takich jak aktuatory i czujniki.
Czym są systemy cyberfizyczne w IoT?
Systemy cyberfizyczne stanowią podstawę IoT poprzez integrację fizyki z komponentami cybernetycznymi, potencjalnie połączonymi w sieć i ściśle powiązanymi ze sobą.
Jaka jest różnica między systemem wbudowanym a systemem cyberfizycznym?
System cyberfizyczny dotyczy skrzyżowania komponentów fizycznych z komponentami cybernetycznymi, reprezentującymi cały system. Systemy wbudowane odnoszą się do mózgu systemu, gdzie wykonywane są kody.