信息物理融合系統

信息-物理融合系統CPS是一個綜合計算、網路和物理環境的多維複雜系統，通過3C（Computation、Communication、Control）技術的有機融合與深度協作，實現大型工程系統的實時感知、動態控制和信息服務。CPS實現計算、通信與物理系統的一體化設計，可使系統更加可靠、高效、實時協同，具有重要而廣泛的套用前景。近年來，CPS不僅已成為國內外學術界和科技界研究開發的重要方向，預計也將成為企業界優先發展的產業領域。開展CPS研究與套用對於加快我國培育推進工業化與信息化融合具有重要意義。
CPS系統把計算與通信深深地嵌入實物過程、使之與實物過程密切互動，從而給實物系統添加新的能力。這種CPS系統小如心臟起搏器，大如國家電網。由於計算機增強的（computer-augmented）的裝置無處不在，CPS系統具有巨大的經濟影響力。
如家居、交通控制、安全、高級汽車、過程控制。環境控制、關鍵基礎設施控制（電力、灌溉網路、通信系統）、分散式機器人、防禦系統、製造業、智慧型構造、交通系統能夠從智慧型汽車提高安全性和傳送效率中有效地獲益。家居技術將提高老人護理並有效控制與日俱增的護理花費。減少國家能源依賴。這很難估計CPS為未來生活帶來的積極地潛在的價值。但我們都知道CPS的價值是巨大的。
微觀與巨觀的CPS材料、受控組件、運行中的醫療裝置與系統、下一代電網、未來防務系統、下一代汽車、智慧型高速公路、靈活的機器人主導的製造、下一代航空器、空域與天域管理系統等。美國國防部預先研究局（DARPA）認為：賽博-實物系統（cyber-physical system，CPS）是指這樣的系統：其功能中的很大一部分是從軟體與機電系統中導出的。事實上，所有的防務系統（如飛機、太空飛行器、海軍艦船、地面載具，等等）和系統的系統，都屬於CPS。另外，積體電路、MEMS、NEMS……也屬於CPS
CPS是物理過程和計算過程的集成系統，是人類通過CPS系統包含的數字世界和機械設備與物理世界進行互動，這種互動的主體既包括人類自身也包括在人的意圖知道下的系統。而作用的客體包括真實世界的各方面：自然環境、建築、機器、同時也包括人類自身等。
CPS是可能是一個分散式異構系統，他不僅包含了許多功能不同的字系統，而且這些子系統之間結構和功能各異，而且分布在不同的地理範圍內。各個子系統之間要通過有線或無線的通信方式相互協調工作。
CPS具有自適應性、自主性、高效性、功能性、可靠性、安全性等特點和要求。物理構建和軟體構建必須能夠在不關機或停機的狀態下動態加入系統，同時保證滿足系統需求和服務質量。比如一個超市安防系統，在加入感測器、攝像頭、監視器等物理節點或者進行軟體升級的過程中不需關掉整個系統或者停機就可以動態升級。CPS應該是一個智慧型的有自主行為的系統，CPS不僅能夠從環境中獲取數據，進行數據融合，提取有效信息，並且根據系統規則通過效應器作用於環境。