什么是CPS？
这是12月16日我在江苏省两化融合大会暨省企业信息化协会年会上分享的内容 。因为大部分听众是企业的CIO，所以这次演讲的内容我讲的抽象一些，当时就预计会有很多人是听不懂的 。这篇文章是我自己对CPS的一个预测，是我脑子中的模型 。希望大家能够记住这张图，介绍的是从产品维度的三种状态，并在2017年底检验这张图 。
今天我讲的内容比较抽象，因为今天来的大部分都是CIO，从工业4.0概念提出之后，出了很多概念，比如CPS和C2M，今天演讲嘉宾中提到C2M的概念中，其实已经有两种不同的理解了，新的概念在定义还没有完善的时候每个企业都有自己不同的理解 。我推断C2M也好，CPS也好，未来两三年会有一大批落地的项目，今天我尝试把这些概念做一个分析 。
从以下三部分讲，一是CPS介绍（三个国家对CPS的理解）；二是产品CPS模型的三个状态；三是CPS的三种落地形态 。CPS是工业4.0的平台，CPS是因为工业4.0的推出逐步走红的 。我最早研究CPS是在2012年，那个时候还没有工业4.0的概念，那时我对CPS的理解是嵌入式编程圈子对未来物联网的定义 。
CPS是因为德国提出工业4.0而在国内流行，这个是德国国家科学与工程院研究部2012年3月发布的《德国提出信息物理系统综合报告》中提出的 。报告中定义是CPS是信息物理融合系统连接物理世界与信息科技世界，在下列复杂的互动过程中演进，嵌入式系统、应用系统和基础设施的互动，如车载控制系统、智能十字路口、交通管理系统、通讯网络及其与互联网的连接，在上述系统的联网和集成上互动 。
这是德国报告里面提出的一个图，这个CPS包含物联网所有系统，智能物流只是其中一部分，德国提出的CPS是不限于制造业 。美国CPS框架草案是信息物理系统公共工作组2015年9月提出的，它的重点依然是嵌入式系统 。德国跟美国这两大体系里对CPS的理解都不限于制造业，实际上是物联网 。但是咱们国家更多的人了解CPS，是在德国提出工业4.0之后，从制造业角度来理解CPS 。
今年11月份我参与了CPS标准租讨论的会议，在会议里面咱们国家对于CPS的定义更多是在制造业的信息跟物理系统模型的应用上 。在那次讨论会上，即使是专家对CPS仍然有不同的理解，讨论的时候没有做分类，仅仅讲物理融合信息系统 。CPS究竟是设备的模型？还是产品的模型？界别不清楚的时候，在讨论的时候有人倾向于从设备层面讨论，而有的专家是从产品层面讨论，这就经常会互相矛盾 。
当问题很虚的时候，我喜欢首先做一个分类，CPS做数字影射包含制造产品的信息模型和制造设备的信息模型 。讨论问题的时候把这两个模型分开看就容易讨论清楚 。因为最近思考时，对产品的信息模型的思考比较成熟了，所以先介绍下产品的信息模型 。制造产品信息模型，我们把产品分为设计状态、生产状态和运行状态 。在设计状态里面，如果CPS实现之后是有数字虚体和物理实体，设计状态、生产状态、运行状态都包括这些数字虚体和物理实体 。
比如说设计状态，现在一个产品的设计，首先是设计，设计好之后要做一些样品，做数字虚体和物理实体的映射 。同时这个产品在生产状态里面，现在大部分的企业其实在生产状态跟运行状态的过程当中只有物理实体，非常少的部分有数字虚体 。而只有物联网真正实现之后把物理实体的很多数据收集上来之后形成模型之后才会形成数字虚体 。
在这张图里面，设计状态更多是数字虚体影响物理实体 。而生产状态是根据设计直接对物理实体进行生产，有了这个数据模型之后，物理实体在生产过程当中会有更多的传感信号传到形成数字虚体，数字虚体会根据检测状态和设计状态进行校正，校正好之后通过它的设备对这个物理实体进行更改，这里面就会有两个改变 。那么运行状态的产品，现在来讲，还没有很多传感器，等有了传感器之后就有了数字虚体，而有了数字虚体数据之后，就会影响到整个设计状态 。
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