《信息物理系统》PPT课件.pptx

of 31 1 序言 　　下载提示：该课件是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。课件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！ 　　Download reminder: This courseware is carefully compiled by this shop. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The courseware can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! 5.1 信息物理系统概述 第五章 信息物理系统 of 31 3 信息物理系统是集计算、通信与控制于一体的智能系统，信息物理系统通过人机交互接口实现和物理进程的交互，通过网络空间以远程的、可靠的、实时的、安全的、协作的方式操控一个物理实体。在实际应用中，信息物理系统是构建网络空间与物理空间之间基于数据自动流转的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的闭环系统，可以解决生产制造、应用过程中的复杂性和不确定性问题，提高资源配置效率，实现资源优化，提高生产效率，提升产能。其中，状态感知通过传感器感知系统中设备的运行状态，实时分析通过软件系统实现数据可视化，科学决策通过大数据平台实现异构系统数据的流转并以数据支撑决策，精准执行通过控制器、执行器等硬件实现对决策的响应，这些功能的实现依赖于一个实时、可靠、安全的网络。人们把这一闭环系统概括为“一硬”（感知和自动控制）、“一软”（工业软件）、“一网”（工业网络）、“一平台”（工业云和智能服务平台）。 1．信息物理系统的概念 5.1 信息物理系统概述 第五章 信息物理系统 of 31 4 海量运算是信息物理系统接入设备的基本特征，因此接入设备通常具有强大的计算能力。从计算性能的角度出发，一些高端的信息物理系统应用要求较高的计算能力，物联网中的终端设备不具备控制和自治能力，通信大都发生在终端设备与服务器之间，终端设备之间无法进行协同，因此物联网可以看作信息物理系统的一种简约应用。在物联网中，采用短距离通信技术（如蓝牙）或远距离通信技术（如NB-IoT）实现终端设备和平台之间的通信。 2．信息物理系统的特征 5.1 信息物理系统概述 第五章 信息物理系统 of 31 5 感知在信息物理系统中十分重要。自然界中物理量的变化基本上是连续的，是模拟量，而信息空间数据则具有离散性的特征。从物理空间到信息空间的信息流转，首先必须通过传感器将物理量转换成模拟量，再通过A/D（模拟/数字）转换器转换成数字量，成为信息空间所能识别的数据格式。基于此，传感器网络也可作为信息物理系统的组成部分。 2．信息物理系统的特征 5.1 信息物理系统概述 第五章 信息物理系统 of 31 6 数据存在于生产制造的各领域，大量的数据是隐性的，没有被充分利用并发挥其价值。信息物理系统通过构建“状态感知—实时分析—科学决策—精准执行”的数据自动流转闭环赋能体系，将数据从物理空间中的隐性形态转换为信息空间的显性形态，并不断迭代优化，形成知识库。在此过程中，状态感知的结果、实时分析的对象、科学决策的基础及精准执行的输出都是数据。因此，数据是信息物理系统的核心所在，数据在自动生成、自动流转、自动分析、自动执行及不断迭代优化中累积，不断产生更为优化的数据，实现对外部环境的资源优化配置。 2．信息物理系统的特征 5.1 信息物理系统概述 第五章 信息物理系统 of 31 7 软件正和芯片、传感与控制设备等一起对传统的网络、存储、设备等进行定义，并正在从IT领域向工业领域延伸。工业软件对各类工业生产环节规律进行代码化，支撑了绝大多数的生产制造过程。作为面向制造业的信息物理系统，软件就成了实现信息物理系统功能的核心载体之一。从生产流程的角度看，信息物理系统会全面应用到研发设计、生产制造、管理服务等方方面面，通过对人、机、物、法、环全面的感知和控制，实现各类资源的优化配置。这一过程需要依靠对工业技术模块化、代码化、数字化并不断软件化来被广泛利用。从产品装备的角度看，一些产品和装备本身就是信息物理系统。软件不但可以控制产品和装备运行，而且可以把产品和装备运行的状态实时展现出来，通过分析、优化，作用到产品、装备的运行，甚至是设计环节，实现迭代优化。 2．信息物理系统的特征 5.1 信息物理系统概述 第五章 信息物理系统 of 31 8 网络通信是信息物理系统的基础保障，能