Cyber Physikalische Systeme (kurz CPS)

Cyber Physical Systems (CPS), (dt.: Cyber-Physikalische Systeme), ist derzeit ein populäres Schlagwort, das so schnell nicht von der Bildfläche verschwinden wird.

Wir möchten hier eine kurze Einführung geben, worum es sich dabei handelt, was das mit klein- und mittelgroßen Unternehmen zu tun hat und in wieweit INNOVATE hier eine Rolle spielt.

Im Grunde ermöglichen CPS Interaktionen zwischen realen, physischen, Komponenten wie Produktionsanlagen oder Roboter, über das Internet.

Aber was heißt das genau?

Computergestützte, informationsverarbeitende Systeme sind bereits in vielen Bereichen, ohne uns bewusst zu sein, in unser tägliches Leben integriert und nicht mehr wegzudenken. Ein Beispiel für ein solch integriertes (embedded) System ist etwa das ABS im Auto. Hier nimmt das Computersystem über einen Sensor „Kontakt“ mit der physischen Umwelt auf und verarbeitet diese Daten. Eine weitere, mit dem Computersystem verbundene Komponente ist der Aktor (actuator), über welchen das System mittels elektrischer Signale in den laufenden Prozess eingreift.

In CPS ist dieses System wesentlich größer und definiert sich nicht ausschließlich über diese drei (Computersystem, Sensor und Aktor) genannten Komponenten, sondern ist über ein Kommunikationsnetzwerk, wie das Internet, mit anderen integrierten Systemen verbunden. Die Daten von diesen unterschiedlichen Einzelsystemen werden dann gebündelt verarbeitet und es entsteht ein System von vernetzten Einzelsystemen.

Über eine vernetzende Software übermitteln unterschiedliche Sensoren Messdaten an verbundene Maschinen und tauschen in Echtzeit Daten aus. Durch die größere Datenbasis können besser informierte Entscheidungen getroffen werden, als dies bei einem verhältnismäßig kleinen Datensatz eines Einzelsystems der Fall wäre.

Durch diese Vernetzung können auch viele kleine Einzelsysteme zentral gesteuert oder koordiniert werden. Dies ist etwa eine wesentliche Komponente der Energiewende, wenn viele kleine dezentrale Erzeuger gemeinsam die Basis für ein Energienetz bilden.