如何进行CPS设计

CPS的发展面临的挑战是在设计实践中涉及到的各种工程学科，如软件和机械工程之间的巨大差异。另外控制领域是通过微分方程和连续的边界条件来处理问题，而计算则建立在离散数学的基础上;控制对时间和空间都十分敏感，而计算则只关心功能的实现。迄今为止，还没有产生设计CPS的“语言”。通俗地说，搞控制的人和搞计算机的人没有“共同语言”。这种差异将给计算机科学和应用带来基础性的变革。因此，各学科的工程师需要能够研究系统协同设计，分配物理单元和计算单元的职责。


CPS可基于5C架构进行设计（连接、转换、网络、认知、配置）。

“连接层”：设备可以自我连接和自我的行为感知。

“转换层”：从连接的设备和传感器的数据，采用自我感知和预测功能来感知设备的关键问题和状态。

“网络层”：每台设备创建自己的“双胞胎”，即数字模型，并进行自我比较和评价。

“认知层”：自我评价和自我评价的结果将提交给人或人工智能，进行决策分析。

“配置层”：机器或生产系统可以自我配置、自我调整和自我优化，实现柔性配置。