CPS(Cyber-Physical System)이란?

Cyber-Physical Systems는 센서, 액추에이터, 연산 처리 장치 등의 상호 연결된 연산 요소의 네트워크를 통해 사이버 공간과 물리적 공간을 연결하는 복잡한 엔지니어링 시스템입니다. 이러한 시스템은 고도로 자동화되며 지능적이고 협동적입니다. Cyber-Physical Systems의 응용 분야에는 에너지 중립형 건물, 사망 사고 없는 고속도로, 개인화된 의료 기기, 스마트 도시, 스마트 제조 등이 있습니다.

Cyber-Physical Systems는 다음과 같은 이유로 설계에 어려움이 따릅니다.

• 물리적 요소와 연결되는 방대한 네트워크 및 정보 기술 환경에는 제어, 통신, 아날로그 및 디지털 물리학, 논리, 소프트웨어 공학 같은 여러 영역이 관련되어 있습니다.
• 물리적 공간과의 상호작용은 시간과 상황에 따라 큰 차이를 보입니다.

이러한 변동성을 포착하는 다중영역 모델을 사용하는 것은 Cyber-Physical Systems의 성공적 설계에 매우 중요합니다.

사용자는 MATLAB^®, Simulink^®, Stateflow^® 및 관련 제품(예: Control System Toolbox™, Communications Toolbox™, Signal Processing Toolbox™, Computer Vision Toolbox™, Deep Learning Toolbox™, Statistics and Machine Learning Toolbox™, Reinforcement Learning Toolbox™)을 사용하여 Cyber-Physical Systems의 정보 영역을 모델링할 수 있습니다. 또한 Simscape™를 사용하여 물리적 거동을 모델링하고, SimEvents™를 사용하여 이벤트 기반 및 메시지 기반 거동을 모델링할 수 있습니다.

이러한 제품을 통해 여러 영역과 다양한 수준의 충실도에 걸친 시스템 수준 설계가 가능해집니다.

Cyber-Physical Systems을 설계하는 엔지니어가 MATLAB 및 Simulink를 다음과 같은 분야에 적용하는 방법을 알아볼 수 있습니다.

• 모델 기반 시스템 공학을 위한 시스템 아키텍처 모델링 및 분석
• 고무결성 시스템 설계를 위한 검증, 확인 및 테스트
• 실시간 시뮬레이션을 사용한 HIL(Hardware-in-the-Loop) 테스트
• 임베디드 CPU, GPU 및 FPGA, ASIC, SoC 타겟 플랫폼에 대한 자동 코드 생성
• 연산 리소스 확장을 위한 병렬 연산 및 클라우드 컴퓨팅
• 운영 시점의 시뮬레이션과 분석이 포함된 디지털 트윈 및 IoT(사물 인터넷) 구성
• 주행 시나리오와 3차원 장면 모델링이 포함된 자율주행 응용 사례