Sistema ciberfísico

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Un sistema cyber-físico (en inglés, cyber-physical system, abreviadamente CPS) es un mecanismo (sistema físico) controlado o monitoreado por algoritmos basados en computación y estrechamente integrados con internet. En los sistemas ciber-físicos, los componentes físicos y de software están profundamente entrelazados, donde cada elemento opera en diferentes escalas espaciales y temporales, exhibiendo múltiples comportamientos, e interaccionando entre ellos de innumerables formas que cambian con el contexto.[1]​ Los ejemplos de CPS incluyen al sistema de red eléctrica inteligente, sistemas de automóvil autónomo, sistemas de monitoreo médico, sistemas de control del proceso, sistemas de robótica, domótica y pilotos automáticos aeronáuticos.[2]

CPS implica un enfoque multidisciplinario, fusionando la teoría de cibernética, mecatrónica y la ciencia de diseño y de proceso.[3][4][5]​ El control de los procesos es a menudo derivado a sistemas embebidos. En los sistemas embebidos se tiende a poner mas énfasis en los elementos computacionales, y menos en la relación entre los elementos computacionales y físicos. CPS es también similar al Internet de Cosas (IoT) compartiendo la misma arquitectura básica, no obstante, CPS presenta una combinación más alta y coordinación entre elementos físicos y computacionales.[6]

Los precursores de los sistemas ciber-físicos pueden ser encontrados en diversas áreas como la aeroespacial, la automotriz, procesos químicos, infraestructura civil, energía, salud, Manufactura, transporte, diversión, y electrodomésticos.[2]

Visión general[editar]

A diferencia de los sistemas embebidos tradicionales, un CPS de pleno derecho está típicamente diseñado como red de elementos que interaccionan entre sí con entradas y salidas físicas en vez de hacerlo con dispositivos aislados.[7]​ La idea está estrechamente ligada a los conceptos de robótica y redes de sensores, los que son controlados y supervisados por mecanismos de inteligencia propios del campo de la Inteligencia artificial. Los continuos avances en la ciencia y la ingeniería mejorarán la relación entre elementos computacionales y físicos que mediante mecanismos inteligentes incrementaran dramáticamente la adaptabilidad, autonomía, eficacia, funcionalidad, fiabilidad, seguridad, y usabilidad de los sistemas cyber-físicos.[8]​ Esto ampliará el potencial de los sistemas cyber-físicos en varias dimensiones, incluyendo: intervención (p. ej., prevención de colisión); precisión (p. ej., cirugía robótica y fabricación de nivel nano-tecnológico ); operación en entornos peligrosos o inaccesibles (p. ej., búsqueda y rescate, extinción de incendios, y exploración de mar abisal); coordinación (p. ej., control de tráfico aéreo, guerra); eficacia (p. ej., cero-edificios de energía neta); y mejora de capacidades humanas (p. ej., monitoreo de salud).[9]

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. EE.UU. Fundación de Ciencia Nacional
  2. a b Khaitan et al.
  3. Hancu, O.; Maties, V.; Balan, R.; Stan, S. (2007). «Mechatronic approach for design and control of a hydraulic 3-dof parallel robot». The 18th International DAAAM Symposium, "Intelligent Manufacturing & Automation: Focus on Creativity, Responsibility and Ethics of Engineers". 
  4. Introducción a Embedded Sistemas - Un Cyber-Aproximación de Sistemas Físicos.
  5. Aplicado Cyber-Sistemas Físicos.
  6. Rad, Ciprian-Radu; Hancu, Olimpiu; Takacs, Ioana-Alexandra; Olteanu, Gheorghe (2015). «Smart Monitoring of Potato Crop: A Cyber-Physical System Architecture Model in the Field of Precision Agriculture». Conference Agriculture for Life, Life for Agriculture 6: 73-79. 
  7. Cyber Physical Systems: Design Challenges. 23 de enero de 2008. Consultado el 7 de junio de 2008. 
  8. C.Alippi
  9. «Cyber-physical systems». Program Announcements & Information. The National Science Foundation, 4201 Wilson Boulevard, Arlington, Virginia 22230, USA. 30 de septiembre de 2008. Consultado el 21 de julio de 2009.