Logo Wydziału Automatyki, Elektroniki i Informatyki

 

 

 

DCPS  - projekt sieciowy realizowany w ramach niemieckiego programu  DAAD „Strategiczne Partnerstwa i Sieci Tematyczne“ (2013-2016)

 

Sieć tematyczna DCPS

oferuje wsparcie doktorantom 

w badaniach w zakresie

Niezawodnych Systemów Cyber-Fizycznych

poprzez sieć zawierającą:

 




DCPS coordinator pages at BTU:
DCPS:
- Objectives
- Partners
- Dates
- Contact

 

DCPS/ZUSYS network events 2013

Warsztaty i wykłady w ramach sieci DCPS w roku 2014

DCPS network events 2015

DCPS network events 2016

DCPS network
- Catalogue of Master-Level Lectures in English


DCPS Network leaflet [PDF]

 

 

2016-09-06

Brandenburski Uniwersytet Technologiczny w Cottbus, Niemcy (koordynator)

Politechnikę Poznańską

Politechnikę Śląską w Gliwicach

Uniwersytet Technologiczny w Libercu, Czechy oraz

Uniwersytet Technologiczny w Tallinnie, Estonia

  

Od systemów wbudowanych do systemów cyber-fizycznych
Rozwój technologii informacyjno-komunikacyjnych, przy jednoczesnym postępie w nanoelektronice, których rezultatem jest m.in.: miniaturyzacja urządzeń, wzrost szybkości ich działania, mniejszy pobór energii oraz mobilność umożliwiają realizację nowej generacji inteligentnych systemów, które charakteryzuje ściślejsza integrację urządzeń z procesami fizycznymi.  Systemy te oferując zwiększoną efektywność obliczeniową, "odczuwanie" otoczenia, nowe możliwości wykonawcze, oraz bezpieczeństwo, umożliwiają nowe funkcje, które wcześniej nie były realizowalne. Nazywane są systemami cyber-fizycznymi (ang. cyber-physical systems - CPS) z uwagi na wspomniane ściślejsze sprzężenie systemów wirtualnych (z cyber przestrzeni) z fizycznymi prezentując nowy poziom zintegrowanej inteligencji, charakteryzującej się interakcją i koordynacją procesów obliczeniowych z procesami fizycznymi.

Przykładem może być zastosowanie systemu CPS do monitorowania procesów życiowych pacjenta. Taki system CPS składa się z sieci czujników, które "oplatając" ciało pacjenta" monitorują jego procesy życiowe (ang. Body Area Network, BAN). Innym  medycznym przykładem są inteligentne implanty. Z kolei, w przemyśle motoryzacyjnym rozwijane są systemy, które detektują poruszające się samochody i pozwalają na automatyczne unikanie kolizji.

CPS mogą jednakże stanowić bardzo rozległe sieci, zawierające tysiące czujników, które monitorują, np. sieć energetyczną, zanieczyszczenie środowiska, lub w lotnictwie (drony), eksploracji kosmosu, transporcie samochodowych i kolejowym.  Nowe aplikacja są możliwe w inteligentnym budownictwie oraz robotyce. Systemy CPS umożliwiają radykalnie nowe aplikacje w wielu innych dziedzinach. 

O ile wprowadzenie Internetu, jaki znamy, zrewolucjonizowało komunikację i współpracę pomiędzy ludźmi na całym świecie, o tyle powszechne wprowadzanie systemów CPS, które wiąże się z integracją najróżniejszych rozproszonych urządzeń - rzeczy materializuje nową rewolucję sieciową zwaną Internetem Rzeczy (Internet of Things, IoT).  O ile, tradycyjny Internet łączy parę miliardów ludzi, o tyle Internet Rzeczy, jak się przewiduje do roku 2020 powiąże w sieciach bezprzewodowych ponad 30 miliardów urządzeń.

 

Wyzwania w projektowaniu CPS 
Projektowanie systemów CPS stanowi duże wyzwanie z uwagi na:

- potrzebę wypracowania nowych metodologii projektowania często rozproszonych funkcjonalnie zintegrowanych systemów heterogenicznych powiązanych z procesami fizycznymi w zmieniających się środowiskach;

- wymagany bardzo wysoki poziom niezawodności systemów;
      Systemy cyber-fizyczne, w szczególności te, od których może zależeć życie  człowieka muszą być całkowicie pewne (ang. dependable).
      Pewność, z jaką możemy  używać tych systemów   oraz ich ogólnie rozumiana niezawodność składają się z szeregu czynników, takich jak:

                        - niezawodność sprzętu i oprogramowania,
                        - bezpieczeństwo danych np. przekazywanych przez czujniki,
                        - zaufanie użytkownika w stosowaniu ekstremalnie ważnych życiowo systemów CPS, którym powierzane są życiowo krytyczne funkcje np. pacjenta lub pasażerów samochodu.

      Wspomniane wyżej aplikacje, jak chociażby implanty medyczne, czy zastosowania w transporcie wskazują na wagę zagadnienia niezawodności systemów CPS.

      Pewność stosowania systemu CPS  oznacza, że system jest wysoce niezawodny w działaniu, jednocześnie jest on zdolny do predykcji, rozpoznawania nowych sytuacji w otoczeniu oraz posiada   zdolność szybkiej reakcji na takie niespodziewane zdarzenia w otoczeniu.

 - wymaganą multidyscyplinarność zespołów projektowych - w procesie projektowania sytemu CPS musza brać udział specjaliści różnych dziedzin

 

Złożoność i nieprzewidywalność procesów fizycznych
Procesy fizyczne, które są obiektem systemów CPS są bardzo różnorodne. Mają charakter dynamiczny i mogą znajdywać się w nieprzewidywalnych stanach.

 

O sieci DCPS - Niezawodne Systemy Cyber-Fizyczne
Sieć DCPS jest projektem DAAD, który integruje szereg uczelni z Czech, Niemiec i Polski, które rozpoznając multidyscyplinarne wyzwania w projektowaniu niezawodnych systemów CPS współpracują w edukacji dot. CPS oraz koordynują wsparcie dla doktorantów realizujących prace badawcze w zakresie metod projektowania oraz nowych aplikacji DCPS. Projekt DCPS wspiera mobilność doktorantów w ramach sieci. Wspiera również wymianę pracowników naukowych w celach dydaktyki dot. DCPS oraz koordynacji badań w tym zakresie.

 

Doktoranci oraz studenci studiów IIgo stopnia na Wydziale AEiI zainteresowani tematyką zastosowań systemów cyber-fizycznych proszeni są o kontakt z prof. Edwardem Hrynkiewiczem (Edward.Hrynkiewicz@polsl.pl) bądź dr inż. Adam Pawlakiem (Adam.Pawlak@polsl.pl) w sprawie udziału w warsztatach poświęconych tematyce DCPS organizowanych przez sieć współpracujących uczelni.

Dodatkowo, sieć DCPS wspiera udział studentów studiów IIgo stopnia w wykładach prowadzanych na uczelniach współpracujących w ramach sieci. Lista wykładów oferowanych w ramach sieci jest dostępna tutaj.

For more information check this page or DCPS coordinator pages at BTU