سامانه فیزیکی سایبری

سیستم پردازش مرکزی
یک سازوکار کنترل یا نظارت توسط الگوریتم های مبتنی بر کامپیوتر است و به صورت محکمی با اینترنت و کاربران آن یکپارچه شده است. در سامانه های فیزیکی سایبری اجزای فیزیکی و نرم افزاری به شدت در هم تنیده شده اند و هر عملیاتی بر روی فضاهای مختلف و مقیاس های زمانی به روش های متعددی بیان می شوند و روش رفتاری متمایز با یکدیگر به وسیلهٔ هزاران روش که با تغییر متن انجام می شود، تعامل می کنند. [ ۱] نمونه هایی از CPS شامل شبکه هوشمند، سامانه های خودمختار خودرو، نظارت پزشکی، سامانه های کنترل فرایند، سامانه های رباتیک و خلبان خودکار است.
CPS شامل روش های transdisciplinary ( فرارشته ) ، ادغام نظریه سایبرنتیک ها، مکاترونیک، طراحی و فرایند علم است. [ ۲] [ ۳] [ ۴] کنترل فرایند اغلب به سامانه های جاسازی شده اشاره می کند. در سامانه های جاسازی شده تأکید بیشتر بر اطلاعات و عناصر محاسباتی است و کمتر مشتاق برای ایجاد پیوند بین عناصر محاسباتی و فیزیکی است. CPS نیز شبیه به اینترنت اشیاء ( IoT ) است و از معماری پایه ای شبیه به آن استفاده می کند. CPS یک ترکیب و هماهنگی قوی تر میان عناصر فیزیکی و محاسباتی ایجاد می کند. [ ۵]
پیش سازهای سامانه های فیزیکی سایبری را می توان در مناطق مختلف به عنوان هوافضا، خودرو، فرایندهای شیمیایی، زیرساخت های عمرانی، انرژی، بهداشت و درمان، ساخت و سازهای تولیدی، ترابری، سرگرمی و لوازم مصرفی پیدا کرد. [ ۶]
بر خلاف سامانه های جاسازی شده سنتی یک CPS کامل به طور معمول به عنوان یک شبکه تعامل عناصر با ورودی و خروجی فیزیکی به جای دستگاه های مستقل و تنها طراحی می شود. [ ۷] این مفهوم ارتباط تنگاتنگی با مفاهیم رباتیک و شبکه های حسگر با سازوکارهای هوشمند مناسب هوش محاسباتی پیشرو در این مسیر دارد. ادامه پیشرفت در علم و مهندسی باعث بهبود ارتباط بین عناصر محاسباتی و فیزیکی با استفاده از سازوکارهای هوشمند شده است و به طور چشمگیری سازگاری، کارایی، عملکرد، قابلیت اطمینان، ایمنی و قابلیت استفاده از سامانه های فیزیکی سایبری را افزایش داده است. [ ۸] این امر پتانسیل سامانه های فیزیکی سایبری در ابعاد مختلف از جمله: مداخله ( به عنوان مثال شنود ) ; دقت ( به عنوان مثال جراحی رباتیک و تولیدات سطح نانو ) ; در عملیات های خطرناک یا محیط های غیرقابل دسترس ( به عنوان مثال جستجو و نجات آتش نشانی و اکتشاف در اعماق دریا ) ; هماهنگی ( به عنوان مثال کنترل ترافیک هوایی، جنگ، مبارزه ) ; بهره وری ( مثلاً ساختمان های با هدررفت انرژی صفر ) ; و تقویت قابلیت های انسان ( به عنوان مثال بهداشت و درمان و نظارت و تحویل ) . [ ۹]