本文摘要：简介在本文中，我将尝试探究以下问题：为什么看懂CPS对于解读物联网的未来尤为重要？

简介在本文中，我将尝试探究以下问题：为什么看懂CPS对于解读物联网的未来尤为重要？CPS刻画了怎样的未来蓝图？CPS为我们加深的理解和改建物理世界，获取了哪些思路？在多个产业环节，原先的通用性芯片的发展思路似乎无法符合万物网络的市场需求，因此，针对有所不同场景研发有所不同横向领域的芯片沦为一种新的“解题方式”，所以你不会看见更加多的IoT公司正在自行研发算法更加优化、功耗与成本更加较低的芯片，以符合智能家居、智能音箱、智能摄像头、自动驾驶汽车等特定场景的市场需求。也就是说，物联网早已某种程度是技术，它还带给了方法论层面的变革；更进一步，它还是一种新的思维方式，让我们有机会以前所未有的角度理解物理世界、前所未有的方式改建物理世界。如果你把物联网作为新技术，可以研发一些创意硬件和方案，撬动百亿级的市场；如果你把物联网作为方法论，可以用它变革传统行业与流程，撬动千亿级的市场；如果你把物联网作为思维方式，有可能转变整个物理世界的网络方式，撬动的是好比万亿级的市场。

为了以正宗的姿势解读物联网这种全新的思维方式，有一个术语被迫托：CPS（Cyber－PhysicalSystems），中文翻译为“信息物理系统”。CPS这个名词在2006年由美国国家科学基金会NSF首次明确提出，并在消费电子、能源、工业、公共事业、医疗身体健康等领域积极开展了对于CPS的应用于探寻，随后美国将其作为守住全球新一轮产业竞争制高点的“种子选手”。2013年，德国《工业4．0实行建议》将CPS作为工业4．0的核心技术，在随后则重点前进以生产为导向的CPS，即CPPS（CyberPhysicalProductionSystem）。

凡事有利有弊，工业4．0将CPS作为其核心的措施，一方面让CPS受到了更为普遍的注目，另一方面也让部分人错误的指出CPS意味着局限于工业领域，也许对于CPS的刻板印象和误会还好比于此。看见这里，你的心中一定充满著了各种疑惑。因此在本文中，我将尝试探究以下问题：为什么看懂CPS对于解读物联网的未来尤为重要？CPS刻画了怎样的未来蓝图？CPS为我们加深的理解和改建物理世界，获取了哪些思路？CPS的精髓在于数字世界不可否认的事实是，CPS的内涵和外延仍然都在持续变化，至今仍未构成统一的定义。

报废CPS这个名词，其中既包括Cyber（数字世界），又包括Physical（物理世界），给人的第一印象是CPS是相连可见与不可见世界的“桥梁”。如果意味着把CPS解读为“桥梁”、“总线”，或者“系统”，难免过分武断和短视。英文Physical不仅是“物理”的意思，更加代表蕴藏在物理实体背后的客观规律。

美国国家科学基金会NSF对于CPS的说明是，按照大自然规则或者人为规则运营的系统，物理模型只是支撑这些规则的手段之一，其它的手段还包括周边环境、涉及要素、机器社群等。目前我看见的对于CPS最差的说明是，CPS侧重将物理设备联网，也就是将设备相连到互联网上，让物理设备具备计算出来、通信、准确掌控、远程协商和自治权等5大功能。CPS本质上是一个具备掌控属性的网络，但它又大同小异现有的控制系统。

CPS的3个核心元素还包括通信（communication）、计算出来（computation）和掌控（control），值得注意的是，CPS把“通信”放到与“计算出来”和“掌控”同等的地位上，因为在CPS特别强调的分布式应用系统中，物理设备集群之间的协商是必不可少通信的。CPS对网络内部设备的控制精度、远程协商能力、自治权能力、掌控对象的种类和数量，特别是在网络规模上，可以说道吊打现有的各种网络。在美国辛辛那提大学李杰教授所著的新书《CPS新一代工业智能》中，曾多次提及在电影《天空之眼》中的一个生动故事，让我们可以在一定程度上直观的感受到CPS的内涵。

《天空之眼》是一部以无人机缉毒压制为角度紧贴的战争片。电影中，远程驾驶员的无人机原本只必须继续执行空中监控任务，却在找到恐怖分子将要展开恐怖活动后，改回对其展开定点清理任务。

因为攻击目标房屋的旁边有个小女孩，继续执行任务过程中很有可能会导致小女孩的死伤。剧情的冲突点在于，经过计算出来，小女孩伤势的概率十分低，所以指挥官与操作手在无辜生命和有价任务之间游走、争吵、自由选择。在电影的一个场景中，指挥中心里的分析人员大大找寻目标房屋的射击点，以便在斩杀恐怖分子的同时使小女孩被射杀的风险降至低于。

这个错综复杂决策的问世，其基础即为对状态和活动的准确评估及预测，涵括了CPS的3个核心元素：通信（communication）：无人机将地面的数据和自身的状态不间断地传输到控制中心，而控制指令也需要动态地传送到无人机上。计算出来（computation）：这里的计算出来有十分具体的目的性，首先是已完成任务的能力，即自由选择有所不同的射击点对攻击目标导致可怕压制的成功率；还有在攻击过程中导致房屋边上的小女孩死伤的风险。

掌控（control）：无人机的指挥中心设置在距离攻击目标数千英里的亚利桑那州，操作手需要通过动态控制系统RCS构建飞行员对飞机的一切现实操作者。在这个实例的决策过程中，对目标拒绝的已完成程度和达成协议目标所要代价的代价，这两者之间的准确预测和权衡是计算出来的内容和目的。

决策不是最后目的，对决策导致的影响展开精确化的评估和管理才是目的。CPS将整个物理世界的规则展开建模、预测、优化和管理，CPS不仅是“桥梁”、“总线”，或者“系统”，它的精髓在于对数字世界的营造。CPS更加本质的意义在于，它或将沦为物联网网络与改建整个物理世界的一项底层思维基础。如同互联网转变了人与人、人与数字世界之间的对话一样，以CPS为核心思维的物联网将转变人与物、物与物，乃至物理世界与数字世界的对话方式。

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