從物聯網到CPS搶占未來信息技術先機
CPS是借用技術手段實現人的控制在時間、空間等方面的延伸,CPS系統的本質就是人、機、物的融合計算。所以,國內又將CPS稱為人機物融合系統。
在國際信息技術領域,CPS正在逐漸成為熱點。2006年2月,基于美國國會評估美國的技術競爭力和維持提高這種競爭力的要求,美國科學院發布的《美國競爭力計劃》將CPS列為重要的研究項目。美國總統科學與技術顧問委員會(PCAST)于2007年把CPS作為網絡與信息技術領域的第一項提案。2008年成立的美國CPS指導小組在《CPS執行概要》中,把CPS應用放在交通、國防、能源、醫療、農業和大型建筑設施等方面。除此之外,美國國家科學基金會(NSF)和歐洲第七框架(FP7)的大型科研資助計劃,都投入了大量經費。
我國對CPS也相當重視,國家自然科學基金、“973計劃”和“863計劃”都把其作為重點。國家“863計劃”信息技術領域辦公室和專家組于今年1月在上海舉辦了“CPS發展戰略論壇”,來自政府、高校、科研院所、企業的專家代表分別結合各自的研究領域作了專題報告與發言。
CPS概念和當前炙手可熱的物聯網概念極為相似。從名稱來看,物聯網偏重工程技術,而CPS則更偏重科學技術研究;在概念內涵角度,物聯網突出物與物間的互聯,而CPS在物與物互聯的基礎上,還強調對物的實時、動態的信息控制與信息服務。因此在開展物聯網開發應用的同時,還應強調對CPS的科學研究。
CPS實際上是計算機技術的革新,即把我們原來的計算對象從數字的變為模擬的、離散的變為連續的、靜態的變為動態的。目前CPS技術還剛剛興起,還需較長時間的發展和培育。我國也應與一些發達國家一樣,盡力搶占未來信息技術產業先機。因此,我們要有前瞻性,及早布局。
基于我國信息技術發展現狀,我認為,可在國民經濟與民生相關的一些領域,如數字醫療、智能交通、智能電網等,通過“政產學研”聯合,進行CPS技術研發和布局。目前,上海已在智能交通領域開展類似試點,通過車載信息終端,將汽車電子各個部件的信息實時監視和收集,通過無線通信與后臺信息服務系統相連,組成網絡化的汽車遠程信息服務系統。這不但可以實現車況實時監測、運行狀態控制、實時路況動態導航,甚至可以進行車輛故障的在線診斷、遠程維護與控制等。希望試點工作的進行,能為上海開展CPS技術研發和產業發展提供基礎和經驗。(作者為中國計算機學會嵌入式系統專業委員會副主任、上海嵌入式系統與軟件產業聯盟秘書長)
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