Abstract

With the advent of the Industry 4.0 concept, the approach to production automation has fundamentally changed. The manufacturing industry is based on such modern technologies as the Internet of Things, Big Data, cloud computing, artificial intelligence and cyber-physical systems. These technologies have proven themselves not only in industry, but also in various other branches of life. In this paper, the authors consider the concept of cyber-physical systems – systems based on the interaction of physical processes with computational ones. The article presents a conceptual model of cyber-physical systems that displays its elements and their interaction. In cyber-physical systems, it represents five levels: physical, network, data storage, processing and analytics level, application level. Cyber-physical systems carry out their work using a basic set of technologies: the Internet of things, big data and cloud computing. Additional technologies are used depending on the purpose of the system. At the physical level, data is collected from physical devices. With the help of the Internet of Things at the network level, data is transferred to a data warehouse for further processing or processed almost immediately thanks to cloud computing. The amount of data in cyber-physical systems is enormous, so it is necessary to use big data technology and effective methods for processing and analyzing this data. The main feature of this technological complex is real-time operation. Despite the improvement in the quality of production and human life, cyber-physical systems have a number of disadvantages. The authors highlight the main problems of cyber-physical systems and promising areas of research for their development. Having solved the listed problems, cyber-physical systems will reach a qualitatively new level of utility. The paper also provides examples of the implementation of concepts such as a smart city, smart grid, smart manufacturing, smart house. These concepts are based on the principle of cyber-physical systems.

Highlights

  • The manufacturing industry is based on such modern technologies as the Internet

  • the authors consider the concept of cyber-physical systems

  • systems based on the interaction of physical processes

Read more

Summary

Савченко Денис Валерьевич

В основу промышленной индустрии легли такие современные технологии, как интернет вещей, большие данные, облачные вычисления, искусственный интеллект и киберфизические системы. При помощи интернета вещей на сетевом уровне данные передаются в хранилище данных для дальнейшей обработки или Страница 1 из 11. Несмотря на повышение качества производства и жизни людей, киберфизические системы обладают рядом недостатков Авторы освещают основные проблемы киберфизических систем и перспективные направления исследований для их развития. Ключевые слова: киберфизичская система; Индустрия 4.0; интернет вещей; большие данные; умный город; умное электроснабжение; умное производство; умный дом Страница 2 из 11. Для принятия киберфизическими системами самостоятельных решений, независящих от людей, необходим высокий уровень децентрализации, который позволяют обеспечивать и поддерживать такие современные технологии, как Интернет вещей, большие данные, облачные вычисления и различные методы искусственного интеллекта. Благодаря этому комплексу технологий КФС может производить мониторинг и управление над исполнительными механизмами в режиме реального времени [1]

Происхождение термина
Концептуальная модель киберфизической системы
Сетевой уровень
Хранилище данных
Уровень обработки и аналитики
Уровень приложений
Основные технологии в киберфизических системах
Перспективные направления исследований киберфизических систем
Киберфизические системы как основа умных концепций
Умный город
Умное электроснабжение
Умное производство
Умный дом
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call