DGQ-Glossar Digitalisierung: Cyber-physische Systeme14 | 11 | 19

Als cyber-physisches System (CPS) wird der Zusammenschluss von Informations- und Softwaretechnik mit mechanischen Komponenten bezeichnet. Ein einfaches Beispiel für ein CPS sind dabei etwa automatisch öffnende Türen, die über optischen Sensor die Ankunft eines Menschen registrieren und den Öffnungsmechanismus in Gang setzen. Die Übertragung aus den Informations- und Sensorsystemen wird dabei in Echtzeit verarbeitet und übertragen, sodass solche Systeme völlig autonom arbeiten können.

Meist ist die Wahrnehmung und Datenverarbeitung von cyber-physischen Systemen dabei nicht auf ihre unmittelbare Umgebung beschränkt. Stattdessen sind sie mit dem Internet oder anderen Systemen verbunden und verfügen dadurch über eine große Menge unterschiedlicher Daten, die jeweils in Echtzeit aktualisiert werden. Der Mensch greift in diese Systeme entweder über Schnittstellen wie Web-Applikationen, oder über Schnittstellen an der physischen Komponente ein.

Immer größere Wichtigkeit erhalten cyber-physische Systeme in der Industrie 4.0. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil von smarten Produktionsketten, die intelligent auf Veränderungen in der Nachfrage oder den Produktionsbedingungen reagieren können. Auch in den Bereichen Logistik und Mobilität übernehmen CPS zunehmend die Steuerung von Abläufen und deren Anpassung an unterschiedliche Bedingungen. Ihr Vorteil ist, dass sie rund um die Uhr verfügbar und trotz hoher Anschaffungskosten günstig im Unterhalt sind. Auch arbeiten cyber-physische Systeme in vielen Bereichen genauer, effizienter und mit einer geringeren Fehlerquote als Menschen.

Auch im privaten Bereich gewinnen cyber-physische Systeme an Bedeutung. Im sogenannten Internet der Dinge kommunizieren unterschiedlichste Geräte miteinander, um ihren Nutzern ein optimales Anwendungserlebnis zu garantieren. Diese müssen sich dadurch weniger Gedanken über die Wartung oder Instandhaltung machen, sondern werden beispielsweise über spezielle Apps oder Webinterfaces benachrichtigt, wenn ihr Eingreifen erforderlich ist. Das autonome Fahren ist eine der bekanntesten Anwendungen für cyber-physische Systeme.

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