基于时空事件驱动的信息物理系统架构

doi:10.19678/j.issn.1000-3428.0047859

计算机工程 ›› 2018, Vol. 44 ›› Issue (10): 64-68.doi: 10.19678/j.issn.1000-3428.0047859

基于时空事件驱动的信息物理系统架构

冯玉伯^1,2,丁承君¹,赵兴华¹,高雪¹,李宗奎¹,田军强¹

1.河北工业大学机械学院,天津 300130; 2.泰华宏业(天津)机器人技术研究院有限责任公司,天津 300401

收稿日期:2017-07-06 出版日期:2018-10-15 发布日期:2018-10-15
作者简介:冯玉伯(1974—),男,高级工程师、博士,主研方向为体系结构、机器学习、数据挖掘;丁承君,教授、博士后、博士生导师;赵兴华,副教授;高雪、李宗奎、田军强,硕士研究生。
基金项目:
天津市科技支撑计划项目(15ZXHLGX00210,14ZCDZGX00811,13ZCZDGX01200);天津市产学研合作项目(14ZCZDSF00025);天津市国家高技术研究发展计划成果转化项目(13RCHZGX01116,14RCHZGX00862)。

Architecture of Cyber Physical System Based on Spatio-temporal Event Driven

FENG Yubo^1,2,DING Chengjun^1,ZHAO Xinghua¹,GAO Xue¹,LI Zongkui¹,TIAN Junqiang¹

1.School of Mechanical Engineering,Hebei University of Technology,Tianjin 300130,China; 2.Taihua Hongye (Tianjin) Robot Technology Research Institute Co.,Ltd.,Tianjin 300401,China

Received:2017-07-06 Online:2018-10-15 Published:2018-10-15

摘要/Abstract

摘要： 信息物理系统能够实现信息进程与物理进程的协调与协作,可用于完成大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。为此,提出一种信息物理系统的架构实现方式,研究系统的组成、架构及运行机制,对运行的核心机制即时空事件模型使用形式化语言进行论证。结果表明,该模型从理论上保证了系统运行的可靠、高效和实时性。

关键词: 信息物理系统, 时空事件, 系统架构, 运行机制, 形式化描述

Abstract: The Cyber Physical System(CPS) can realize the coordination and cooperation between the information process and the physical process.It realizes real-time perception,dynamic control and information service of large-scale engineering system.So this paper puts forward an architecture implementation mode of CPS,focusing on the composition,structure and operation mechanism of the system.The core mechanism of system operation mechanism,named spatio-temporal event model is demonstrated by using formal language.The results show that the formal model time can guarantee the reliability,efficiency and real- time performance.

Key words: Cyber Physical System(CPS), spatio-temporal event, system architecture, operating mechanism, formal specification

中图分类号:

TP301

冯玉伯,丁承君,赵兴华. 基于时空事件驱动的信息物理系统架构[J]. 计算机工程, 2018, 44(10): 64-68.

FENG Yubo,DING Chengjun,ZHAO Xinghua. Architecture of Cyber Physical System Based on Spatio-temporal Event Driven[J]. Computer Engineering, 2018, 44(10): 64-68.

参考文献

［1］LEE E A.Cyber physical systems:design challenges［C］//Proceedings of the 11th IEEE International Symposium on Object Oriented Real-time Distributed Computing.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2008:363- 369.br/ ［2］李伯宇,高飞,朱建平,等.信息物理系统研究与应用综述［J］.成都信息工程学院学报,2014,29(4):388-393.br/ ［3］RAJKUMAR R,LEE I,SHA L,et al.Cyber-physical systems:the next computing revolution［C］//Proceedings of Design Automation Conference.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2010:731-736.br/ ［4］WANG Hongpeng,LIU Jingtai,HAN Jianda.RS-CPS:a distributed architecture of robotic surveillance cyber-physical system in the nature environment［C］// Proceedings of IEEE International Conference on Cyber Technology in Automation,Control,and Intelligent Systems.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2015:1287 -1292.br/ ［5］LI He,ZHANG Hong,LI Dapeng.Review on simulation methods of cyber-physical complicated distribution system［C］//Proceedings of the 6th International Conference on Information Engineering for Mechanics and Materials.［S.l.］:Atlantis Press,2016:250-255.br/ ［6］TAN Ying,GODDARD S,REZ L C.A prototype architecture for cyber-physical systems［J］.ACM SIGBED Review,2008,5(1):1-2.br/ ［7］王浩云,刘佼佼,侯思宇,等.信息物理系统时空建模方法及在温室控制中的应用［J］.农业工程学报,2015,31 (15):183-190.br/ ［8］TAN Ying,VURAN M C,GODDARD S.Spatio-temporal event model for cyber-physical system ［C］//Proceedings of the 29th IEEE International Conference on Distributed Computing Systems.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2009:44-50.br/ ［9］QUINTAS J,MENEZES P,DIAS J.Information model and architecture specification for context awareness interaction decision support in cyber-physical human-machine systems［J］.IEEE Transactions on Human Machine Systems,2017,43(3):323-331.br/ ［10］JATZKOWSKI J,KLEINJOHANN B.Self-recon-figuration of real-time communication in cyber-physical systems［J］.Mechatronics,2014,15:54-61.br/ ［11］陈丽娜,王小乐,邓苏.CPS体系结构设计［J］.计算机科学,2011,38(5):295-300.br/ ［12］ABAD F A T,CACCAMO M,ROBBINS B.A fault resilient architecture for distributed cyber-physical systems［C］//Proceedings of IEEE International Conference on Embedded and Real-time Computing Systems and Applications.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2012:222-231.br/ ［13］YU Chengyuan,JING Song,LI Xuan.An architecture of cyber physical system based on service ［C］//Proceedings of International Conference on Computer Science and Service System.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2012:1409-1412.br/ ［14］赵红专,孙棣华,程森林,等.一种离散连续混成的时空事件驱动的CPS体系架构［J］.哈尔滨工业大学学报,2016,48(9):170-175.br/ ［15］张晶,陈垚,范洪博,等.信息物理融合系统任务调度权限控制策略［J］.计算机工程,2017,43(4):60-66.br/

[1]	金俊平,杜军龙,周剑涛. 一种可推演的外设细粒度管控模型[J]. 计算机工程, 2018, 44(10): 80-84.
[2]	张晶,孙少杰,范洪博,付鑫,张果. 高实时性异构多核处理器任务调度算法 [J]. 计算机工程, 2017, 43(5): 55-59.
[3]	彭展,梁根,周炳. 电信服务系统特征交互的Z规格及验证[J]. 计算机工程, 2016, 42(8): 19-23.
[4]	王雷,姜久雷,王晓峰. 基于Petri网的设计模式形式化描述[J]. 计算机工程, 2016, 42(7): 33-36,48.
[5]	马云飞,苑乐,朱菲菲. 基于认知网络的无人机通信网络系统[J]. 计算机工程, 2016, 42(7): 37-41.
[6]	金戈,薛质,齐开悦. 主引导记录型Rootkit建模及其静态检测方法[J]. 计算机工程, 2015, 41(7): 184-189.
[7]	金戈,薛质,齐开悦. 基于磁盘隐藏PE 文件搜索的Bootkit 检测方法[J]. 计算机工程, 2015, 41(6): 116-120.
[8]	贺毅辉,潘明聪,徐伟,彭辉. 基于概率推理的不确定性任务分配评价方法[J]. 计算机工程, 2015, 41(2): 31-35.
[9]	孙铭泽, 郭炜, 周红月, 魏继增. 周期精确/位精确的Cache事务级建模方法[J]. 计算机工程, 2013, 39(8): 74-76,82.
[10]	揣迎才, 张明清, 唐俊, 孔红山, 方芳. 基于Agent的DDoS协同防御实体行为建模[J]. 计算机工程, 2013, 39(6): 158-161.
[11]	张志华, 侯恩科, 罗晓霞, 赵洲, 邓念东. 三维巷道网络数据模型的形式化描述[J]. 计算机工程, 2012, 38(19): 285-289.
[12]	杨乾坤, 谷建华, 王云岚. 面向科学计算的业务流程建模技术研究[J]. 计算机工程, 2012, 38(18): 53-56.
[13]	张娟, 童维勤, 蔡立志. 基于Z规格说明的可复用测试用例形式化描述[J]. 计算机工程, 2012, 38(16): 44-48.
[14]	杨志兴, 汤红波, 王晓雷, 杨森. 移动P2P网络双向匿名通信机制设计[J]. 计算机工程, 2012, 38(11): 120-123.
[15]	李向燕, 唐柳湘, 李允. 基于AUTOSAR的LIN实现[J]. 计算机工程, 2012, 38(04): 208-211.

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