為什么看懂CPS對于理解物聯網的未來尤為重要？

CPS描繪了怎樣的未來藍圖？

CPS為我們更深的認知和改造物理世界，提供了哪些思路？

在多個產業環節，原有的通用性芯片的發展思路顯然不能滿足萬物互聯的需求，因此，針對不同場景研發不同垂直領域的芯片成為一種新的“解題方式”，所以你會看到越來越多的IoT公司正在自行研發算法更優化、功耗與成本更低的芯片，以滿足智能家居、智能音箱、智能攝像頭、自動駕駛汽車等特定場景的需求。

也就是說，物聯網已經不僅僅是技術，它還帶來了方法論層面的變革；更進一步，它還是一種新的思維方式，讓我們有機會以前所未有的角度認知物理世界、前所未有的方式改造物理世界。

如果你把物聯網作為新技術，可以開發一些創新硬件和方案，撬動百億級的市場；如果你把物聯網作為方法論，可以用它變革傳統行業與流程，撬動千億級的市場；如果你把物聯網作為思維方式，有可能改變整個物理世界的互聯方式，撬動的是不止萬億級的市場。

為了以正宗的姿勢理解物聯網這種全新的思維方式，有一個術語不得不提：CPS（Cyber－Physical Systems），中文翻譯為“信息物理系統”。

CPS這個名詞在2006年由美國國家科學基金會NSF首次提出，并在消費電子、能源、工業、公共事業、醫療健康等領域開展了對于CPS的應用探索，隨后美國將其作為搶占全球新一輪產業競爭制高點的“種子選手”。

2013年，德國《工業4．0實施建議》將CPS作為工業4．0的核心技術，在隨后則重點推進以制造為導向的CPS，即CPPS（Cyber Physical Production System）。

凡事有利有弊，工業4．0將CPS作為其核心的舉措，一方面讓CPS受到了更加廣泛的關注，另一方面也讓部分人錯誤的認為CPS僅僅局限于工業領域，或許對于CPS的刻板印象和誤解還不止于此。

看到這里，你的心中一定充滿了各種疑問。因此在本文中，我將嘗試探討以下問題：

為什么看懂CPS對于理解物聯網的未來尤為重要？

CPS描繪了怎樣的未來藍圖？

CPS為我們更深的認知和改造物理世界，提供了哪些思路？

CPS的精髓在于數字世界

不可否認的事實是，CPS的內涵和外延一直都在持續變化，至今尚未形成統一的定義。

拆解CPS這個名詞，其中既包含Cyber（數字世界），又包含Physical（物理世界），給人的第一印象是CPS是連接可見與不可見世界的“橋梁”。如果僅僅把CPS理解為“橋梁”、“總線”，或者“系統”，未免過于狹隘和短視。

英文Physical不僅是“物理”的意思，更代表蘊含在物理實體背后的客觀規律。美國國家科學基金會NSF對于CPS的解釋是，按照自然規則或者人為規則運行的系統，物理模型只是承載這些規則的手段之一，其它的手段還包括周邊環境、相關要素、機器社群等。

目前我看到的對于CPS最好的解釋是，CPS著眼于將物理設備聯網，也就是將設備連接到互聯網上，讓物理設備具有計算、通信、精確控制、遠程協調和自治等5大功能。

CPS本質上是一個具有控制屬性的網絡，但它又有別于現有的控制系統。CPS的3個核心元素包括通信（communication）、計算（computation）和控制（control），值得注意的是，CPS把“通信”放在與“計算”和“控制”同等的地位上，因為在CPS強調的分布式應用系統中，物理設備集群之間的協調是離不開通信的。

CPS對網絡內部設備的控制精度、遠程協調能力、自治能力、控制對象的種類和數量，特別是在網絡規模上，可以說吊打現有的各種網絡。

在美國辛辛那提大學李杰教授所著的新書《CPS新一代工業智能》中，曾經提到在電影《天空之眼》中的一個鮮活故事，讓我們可以在一定程度上直觀的感受到CPS的內涵。

《天空之眼》是一部以無人機反恐打擊為角度切入的戰爭片。電影中，遠程駕駛的無人機原本只需要執行空中監視任務，卻在發現恐怖分子即將進行恐怖活動后，改為對其進行定點清除任務。因為襲擊目標房屋的旁邊有個小女孩，執行任務過程中很有可能會造成小女孩的傷亡。劇情的沖突點在于，經過計算，小女孩受傷的概率非常高，所以指揮官與操作手在無辜生命和有價任務之間徘徊、爭執、選擇。