Grundlagen CPS

Was sind Cyber-physische Systeme?

Ein CPS ist eine Verbindung einer Software mit mechanischen Bauteilen, die miteinander kommunizieren. Sprich ein CPS verbindet die virtuelle Welt mit der realen.

Was ist „Cyber“ und wo kommt das Wort her?

Cybersicherheitsarchitektur

Cyberwehr

Anwendungsfelder

  • Industrie 4.0 = ist die Bezeichnung für Projekte zur umfassenden Digitalisierung der industriellen Produktion.
  • Smart Grids (deutsch: Intelligentes Stromnetz)
  • Logistik, Verkehrssteuerung
  • E-Health
  • Sicherheits- & Fahrerassistenzsysteme
  • Frühwarnsysteme für Katastrophenschutz (Bsp. Tsunami)

Wie grenzen sich CPS von IOT und Robotik ab?

  • IOT und Robotik sind den Cyber physischen Systemen untergeordnet
  • IOT = Sammelbegriff für die unterschiedlichsten Technologien einer globalen Infrastruktur der Informationsgesellschaften. Vernetzt physische und virtuelle Objekte miteinander und lassen sie zusammenarbeiten.
  • CPS vs. IoT: CPS betont die Integration und Interaktion zwischen physischen und digitalen Komponenten, während IoT sich auf die Vernetzung und den Datenaustausch zwischen Geräten konzentriert.
  • CPS vs. Robotik: CPS umfasst eine breitere Palette von Anwendungen, die über die reine Robotik hinausgehen, einschließlich eingebetteter Systeme und industrieller Steuerungen

Relevante Technologien

  • Eingebettete Systeme = sind Computer Systeme die Verbaut sind für ein bestimmten anwendungsfall (z.B. Kassensysteme)

  • Sensornetze = sind ein Verbund aus Sensoren in einem bestimmten Bereich

  • Internet-Infrastruktur = Geräte werden mit Internet ausgestattet und Verbunden

  • Echtzeitverarbeitung = Daten werden Echtzeit verarbeitet, wie Verkehrsdaten wo welches Auto sind

„Industrie 4.0“

  1. industrielle Revolution bestand in der Mechanisierung mittels Wasser- und Dampfkraft
  2. industrielle Revolution geprägt durch Massenfertigung mit Hilfe von Fließbändern und elektrischer Energie
  3. industrielle Revolution oder digitale Revolution mit Einsatz von Elektronik und IT (v. a. die speicherprogrammierbare Steuerung und die CNC-Maschine)
  4. industrielle Revolution: Smart Factory und Industrial internet of things