[发明专利]一种实现信息物理融合系统CPS模型的方法及其模型

说明书

本发明公开了一种实现信息物理融合系统CPS模型的方法及其模型，该方法包括：步骤一，根据信息物理融合系统CPS的功能要求获得n个不同目标功能的子系统，建立n个所述不同目标功能要求的子系统及对应的数据库；步骤二，建立HIM矩阵，将n个子系统及其数据库进行编码分别置于HIM矩阵斜对角线上；步骤三，建立单个子系统对应的所有服务交换文件夹并进行编码，置于HIM矩阵斜对角线的上下方；步骤四，建立每个子系统服务交换文件夹的信息交换标准，形成HIM模型；步骤五，基于HIM模型建立网络云交换操作系统，实现每个系统的信息交换服务内容与格式的无缝对接，通过本发明，可实现所有软硬件子系统间无缝对接的“务联网”。

技术领域

本发明涉及信息化技术领域，特别是涉及一种实现信息物理融合系统CPS模型的方法及其模型。

背景技术

工业4.0的基础是建立信息物理融合系统CPS（cyber physical systems，信息物理融合系统），连接一切的信息物理融合系统（CPS）是实现智能工厂、智能生产的基础，在这个模型中，可以看到“服务”的概念，传感器服务、控制服务、通讯服务、校验服务、信息服务等，所有的服务形成了一个服务库，每个服务完成不同的功能，服务与服务之间相互连接，构成一个柔性的智能生产网络，每个服务来自不同的系统，因此，整个CPS网络系统就是一个服务连接的网络，即是“务联网”的概念，通过“服务”的抽象，屏蔽了各个信息系统及物理设备的差异性，在服务层面具有共通性，因而容易建立起连接。

目前，CPS 网络模型是一个理想的参考架构，在CPS网络模型中并没有给出怎么解决异构系统及设备间的连通性问题的技术实现方法和路径。因此，建立实用的CPS模型及其实现方法是实现CPS亟须解决的问题。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种实现信息物理融合系统CPS模型的方法及其模型，以实现所有软（硬）件（子系统）间的无缝对接。

为达上述及其它目的，本发明提出一种实现信息物理融合系统CPS模型的方法，包括如下步骤：

一种实现信息物理融合系统CPS模型的方法，包括如下步骤：

步骤一，根据信息物理融合系统CPS的功能要求获得n个不同目标功能的子系统，建立n个所述不同目标功能要求的子系统及对应的数据库；

步骤二，建立HIM矩阵，将n个子系统及其数据库进行编码后分别置于所述HIM矩阵斜对角线上；

步骤三，建立单个子系统k对应于其他n-1个子系统的所有服务交换文件夹，并进行编码，置于所述HIM矩阵中斜对角线上k子系统的上下方；

步骤四，建立每个子系统服务交换文件夹的信息交换标准，形成HIM模型；

步骤五，基于所述HIM模型建立网络云交换操作系统，实现每个系统的信息交换服务内容无缝对接。

进一步地，于步骤三中，将第k个子系统及其数据库向n-1个子系统推送服务编码后置于所述HIM模型的第k列，对应于第k个子系统的HIM模型的行成为第k个子系统的接收服务编码。

进一步地，HIM每个纵列除斜对角线外的n-1个推送服务文件夹的编码规则按照两两服务文件夹编码前后顺序组合；根据业务流程及单个子系统功能分析每个服务的关联关系，将无关联的推送服务文件夹编码置0。

进一步地，于步骤四中，分别对第k个子系统的每个服务文件夹建立服务交换标准，将每个服务交换标准编写成接口程序内置于第k个子系统及在对应于子系统k的其他n－1个子系统中内置接口程序，以实现每个系统的信息交换服务无缝对接。

进一步地，所述服务交换标准包括交换内容与格式。

为达到上述目的，本发明还提供一种实现信息物理融合系统CPS模型，包括：