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Emergence in cyber-physical systems: potential and risk
Shmuel Tyszberowicz, David Faitelson,tyshbe@tau.ac.il,davidf@afeka.ac.il
《信息与电子工程前沿(英文)》 2020年 第21卷 第11期 页码 1535-1670 doi: 10.1631/FITEE.2000279
Theoretical research and application of petrochemical Cyber-physical Systems
Jiming WANG
《工程管理前沿(英文)》 2017年 第4卷 第3期 页码 242-255 doi: 10.15302/J-FEM-2017053
关键词: Cyber-physical System (CPS) petrochemical industry smart factory
信息物理——社会系统视角下的智能城市 Perspective
Christos G. Cassandras
《工程(英文)》 2016年 第2卷 第2期 页码 156-158 doi: 10.1016/J.ENG.2016.02.012
新兴智慧城市是城市环境的新一代创新服务,包括交通、能源分布、医疗、环境监测、商务、商业、紧急响应和社会活动。要想实现这种为城市场景服务的各项技术,需要将智慧城市视为一个整体的信息物理融合系统(CPS),这其中包括新的移动软件平台和对治安、安全、隐私和大量信息处理的严格要求。本文旨在确定智慧城市的关键特征,进而讨论了一些由CPS 观点出发而得出的经验教训,并概述了一些空白领域的基础研究内容。
Onmodeling of electrical cyber-physical systems considering cyber security
Yi-nan WANG,Zhi-yun LIN,Xiao LIANG,Wen-yuan XU,Qiang YANG,Gang-feng YAN
《信息与电子工程前沿(英文)》 2016年 第17卷 第5期 页码 465-478 doi: 10.1631/FITEE.1500446
关键词: Cyber-physical systems Cyber attacks Cascading failure analysis Smart grid
数据驱动的信息物理生产系统——迈向安全、高效、分布式智能制造 Perspective
Manu Suvarna, Ken Shaun Yap, 杨文韬, 李君, Yen Ting Ng, 王笑楠
《工程(英文)》 2021年 第7卷 第9期 页码 1212-1223 doi: 10.1016/j.eng.2021.04.021
随着工业4.0 和智能制造等概念和系统的普及,传统制造业将见证向新模式的转型,以更好地响应用户的需求并实现安全、高效、智能化的操作。在此背景下,本文聚焦于信息物理生产系统(CPPS)的概念,从整体上阐述了CPPS在这一产业转型中的三个关键驱动作用,即数据驱动的生产系统、分布式的智能制造和保证数据安全的集成区块链技术。通过这三个方面的具体技术和系统实现,基于数据驱动的建模和优化,智能信息物理系统将助力流程工业和制造业转型。同时,分布式的智能制造可以更高效地实现产业升级和低碳化发展。区块链技术可以进一步确保数据共享的可靠性和安全性,实现跨子系统的整合。本文详细分析了最近发表的文献研究和行业相关案例支持,并对现有挑战和发展方向进行了总结展望。
System resilience enhancement: Smart grid and beyond
Gang HUANG, Jianhui WANG, Chen CHEN, Chuangxin GUO, Bingquan ZHU
《工程管理前沿(英文)》 2017年 第4卷 第3期 页码 271-282 doi: 10.15302/J-FEM-2017030
关键词: critical infrastructure cyber-physical systems energy systems resilience smart grid
Cyber–physical systems development for construction applications
Chinemelu J. ANUMBA, Abiola AKANMU, Xiao YUAN, Congwen KAN
《工程管理前沿(英文)》 2021年 第8卷 第1期 页码 72-87 doi: 10.1007/s42524-020-0130-4
关键词: cyber–physical systems components temporary structures cranes sensors
A survey of model-driven techniques and tools for cyber-physical systems
Bo Liu, Yuan-rui Zhang, Xue-lian Cao, Yu Liu, Bin Gu, Tie-xin Wang,liubocq@swu.edu.cn,gubinbj@sina.com,tiexin.wang@nuaa.edu.cn
《信息与电子工程前沿(英文)》 2020年 第21卷 第11期 页码 1535-1670 doi: 10.1631/FITEE.2000311
Human-cyber-physical systems: concepts, challenges, and research opportunities
Zhiming Liu, Ji Wang,zhimingliu88@swu.edu.cn,jiwang@ios.ac.cn
《信息与电子工程前沿(英文)》 2020年 第21卷 第11期 页码 1535-1670 doi: 10.1631/FITEE.2000537
一种基于轨迹动力学的任务导向型飞行自组网赛博物理路由协议 Article
胡蝶, 杨少石, 龚旻, 冯志勇, 祝学军
《工程(英文)》 2022年 第19卷 第12期 页码 217-227 doi: 10.1016/j.eng.2021.10.022
作为一种特殊的移动自组网(MANET),飞行自组网(FANET)具有在民用无线通信(如5G和6G)和国防工业中使能各种新兴应用的潜力。路由协议在FANET中起着关键作用。但是,在为FANET设计路由协议时,通常假设空中节点随机移动。这对于以任务为导向的FANET(MO-FANET)显然是不合适的。在该网络中,空中节点为了执行某些任务,通常保持良好的编队构型,沿着大致确定的飞行路径从给定的出发点向确定的目标点移动。本文提出了一种基于跨学科集成的新型赛博物理路由协议,基于MOFANET的特定移动模式,充分利用由任务决定的轨迹动力学模型,构建节点重新加入网络和互相分离的时间序列,并将其与每个节点的邻接矩阵一起作为先验信息。通过大量符合真实情况的NS-3 仿真试验,结果表明,与FANET中使用的现有代表性路由协议相比,本文提出的协议在保证更低的开销和更低的平均端到端延迟的同时,保持了相对适度和稳定的网络时延抖动,并实现了更高的数据包传输率(PDR)
曹菁菁 ,雷阿会 ,刘清 ,张煜 ,王磊 ,严新平
《中国工程科学》 2023年 第25卷 第3期 页码 239-250 doi: 10.15302/J-SSCAE-2023.03.018
承担着全球90%以上贸易运输的航运业拥有丰富的数字化场景,通过智慧港口建设赋能航运业、港口与虚实融合技术深度结合形成智慧港口数字底座,成为业界共识。本文界定了智慧港口与虚实融合技术体系的基本内涵,从作业计划、活动实施、设备运维、安全应急、能源绿色5 个方面分析了港口生产运营对虚实融合技术的需求,总结了系统仿真、扩展现实、信息物理系统、数字孪生、平行系统、元宇宙6 种虚实融合技术图谱及其在智慧港口中的应用场景。在梳理发展思路、凝练科学问题的基础上,论证提出了虚实融合驱动智慧港口高质量发展的“13531”体系框架,涵盖技术体系发展定位、关键技术发展方向、重点领域研究方向等。从深化应用、政策激励、科技示范、人才培养等方面提出了发展建议,以期为稳健推动虚实融合技术体系在智慧港口中的工程应用提供先导性参考。
Pai ZHENG, Honghui WANG, Zhiqian SANG, Ray Y. ZHONG, Yongkui LIU, Chao LIU, Khamdi MUBAROK, Shiqiang YU, Xun XU
《机械工程前沿(英文)》 2018年 第13卷 第2期 页码 137-150 doi: 10.1007/s11465-018-0499-5
Information and communication technology is undergoing rapid development, and many disruptive technologies, such as cloud computing, Internet of Things, big data, and artificial intelligence, have emerged. These technologies are permeating the manufacturing industry and enable the fusion of physical and virtual worlds through cyber-physical systems (CPS), which mark the advent of the fourth stage of industrial production (i.e., Industry 4.0). The widespread application of CPS in manufacturing environments renders manufacturing systems increasingly smart. To advance research on the implementation of Industry 4.0, this study examines smart manufacturing systems for Industry 4.0. First, a conceptual framework of smart manufacturing systems for Industry 4.0 is presented. Second, demonstrative scenarios that pertain to smart design, smart machining, smart control, smart monitoring, and smart scheduling, are presented. Key technologies and their possible applications to Industry 4.0 smart manufacturing systems are reviewed based on these demonstrative scenarios. Finally, challenges and future perspectives are identified and discussed.
关键词: Industry 4.0 smart manufacturing systems Internet of Things cyber-physical systems big data analytics framework
钟润阳, 徐旬, Eberhard Klotz, Stephen T. Newman
《工程(英文)》 2017年 第3卷 第5期 页码 616-630 doi: 10.1016/J.ENG.2017.05.015
作为新一代工业模式的工业4.0旨在提升生产灵活性,也将继续提高企业生产效率,保证更高的产品质量以及培养承担大规模定制的能力。因此,它能够使企业在短时间内生产出更高质量的产品,以应对日益个性化的产品带来的挑战。在工业4.0模式中,智能制造发挥着重要的作用。典型的资源被转换成智能实体,以便它们能够在智能环境中感知、行动和行为。为了能充分理解在在工业4.0背景下的智能制造,本文对智能制造、物联网(IoT)支持制造和云制造等相关课题进行了综合评述,在我们已有的分析基础上对其中的相似之处和不同点进行了重点探讨。在文中我们还回顾了一些用于实现智能制造的关键技术,如物联网、网络物理系统(CPS)、云计算、大数据分析(BDA)以及信息和通信技术(ICT)。之后我们将介绍全球智能制造业的发展动向,包括来自不同国家的政府战略计划以及来自欧盟、美国、日本和中国的主要跨国公司的战略计划。最后,我们提出其当前所面临的挑战和未来的研究方向。本文所讨论的概念将为实现备受期待的第四次工业革命带来新的思路。
Architecture-level particular risk modeling and analysis for a cyber-physical system with AADL
Ming-rui Xiao, Yun-wei Dong, Qian-wen Gou, Feng Xue, Yong-hua Chen,xiaomingrui@mail.nwpu.edu.cn,yunweidong@nwpu.edu.cn,gqwen@mail.nwpu.edu.cn,xue-feng@sgepri.sgcc.com.cn,chenyonghua@sgepri.sgcc.com.cn
《信息与电子工程前沿(英文)》 2020年 第21卷 第11期 页码 1535-1670 doi: 10.1631/FITEE.2000428
Santiago RUIZ-ARENAS, Zoltán RUSÁK, Imre HORVÁTH, Ricardo MEJÍ-GUTIERREZ
《信息与电子工程前沿(英文)》 2019年 第20卷 第2期 页码 152-175 doi: 10.1631/FITEE.1700277
标题 作者 时间 类型 操作
Emergence in cyber-physical systems: potential and risk
Shmuel Tyszberowicz, David Faitelson,tyshbe@tau.ac.il,davidf@afeka.ac.il
期刊论文
Onmodeling of electrical cyber-physical systems considering cyber security
Yi-nan WANG,Zhi-yun LIN,Xiao LIANG,Wen-yuan XU,Qiang YANG,Gang-feng YAN
期刊论文
System resilience enhancement: Smart grid and beyond
Gang HUANG, Jianhui WANG, Chen CHEN, Chuangxin GUO, Bingquan ZHU
期刊论文
Cyber–physical systems development for construction applications
Chinemelu J. ANUMBA, Abiola AKANMU, Xiao YUAN, Congwen KAN
期刊论文
A survey of model-driven techniques and tools for cyber-physical systems
Bo Liu, Yuan-rui Zhang, Xue-lian Cao, Yu Liu, Bin Gu, Tie-xin Wang,liubocq@swu.edu.cn,gubinbj@sina.com,tiexin.wang@nuaa.edu.cn
期刊论文
Human-cyber-physical systems: concepts, challenges, and research opportunities
Zhiming Liu, Ji Wang,zhimingliu88@swu.edu.cn,jiwang@ios.ac.cn
期刊论文
Smart manufacturing systems for Industry 4.0: Conceptual framework, scenarios, and future perspectives
Pai ZHENG, Honghui WANG, Zhiqian SANG, Ray Y. ZHONG, Yongkui LIU, Chao LIU, Khamdi MUBAROK, Shiqiang YU, Xun XU
期刊论文
Architecture-level particular risk modeling and analysis for a cyber-physical system with AADL
Ming-rui Xiao, Yun-wei Dong, Qian-wen Gou, Feng Xue, Yong-hua Chen,xiaomingrui@mail.nwpu.edu.cn,yunweidong@nwpu.edu.cn,gqwen@mail.nwpu.edu.cn,xue-feng@sgepri.sgcc.com.cn,chenyonghua@sgepri.sgcc.com.cn
期刊论文