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Was sind Cyber-Physische Systeme?

 

Antwort

Cyber-Physische Systeme (CPS) sind Systeme mit eingebetteter Software und Elektronik, die über Sensoren und sogenannte Aktoren (Antriebselemente) mit der Außenwelt verbunden sind. Zunehmend werden sie untereinander und in das Internet vernetzt. Mithilfe der Sensoren verarbeiten diese Systeme Daten aus der physikalischen (der natürlichen) Welt und machen sie für netzbasierte Dienste verfügbar, die durch Aktoren direkt auf Vorgänge in der physikalischen Welt einwirken können. Die physikalische Welt verschmilzt also mit der virtuellen – dem Cyberspace. Man sagt auch, dass die physikalische Welt durch CPS mit der virtuellen Welt zu einem „Internet der Dinge“ wird.

Erste Ansätze zu CPS gibt es bereits heute – etwa in Form von Navigationssoftware. Zur verbesserten Routenführung leitet sie mithilfe von Mobilfunkdaten Stauinformationen aus aktuellen Bewegungsprofilen ab. Weitere Beispiele sind Verkehrssteurungssysteme aus dem Bereich des Zug- oder Flugverkehrs. Hier greifen die Systeme aktiv steuernd ein.

Zukünftige CPS werden in den verschiedensten Anwendungsfeldern zum Einsatz kommen. Als Teil eines intelligenten Stromnetzes werden CPS das künftige Energienetz steuern. Sie werden durch Koordination den Verkehr sicherer machen und den Kohlenstoffdioxid-Ausstoß reduzieren. Moderne Gesundheits-Systeme werden Patienten und Ärzte vernetzen, Ferndiagnosen und die medizinische Versorgung zu Hause ermöglichen. In der industriellen Produktion werden internetbasierte Systeme entstehen, mit denen die Fernüberwachung selbstständig arbeitender Produktionssyteme möglich ist.

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Bild: acatech

Die Bundesregierung fördert die Erforschung wesentlicher Aspekte von Cyber-Physical Systems im Rahmen der Hightech-Strategie 2020.
Weitere Informationen zu dem Thema finden Sie in der Broschüre „Cyber Physical Systems – Innovationsmotor für Mobilität, Gesundheit, Energie und Produktion“ der acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften.