Introducción a los sistemas ciberfísicos
Los sistemas ciberfísicos son sistemas de ingeniería complejos que vinculan el ciberespacio con el mundo físico a través de una red de elementos computacionales interconectados, tales como sensores, actuadores y unidades de procesamiento de cómputo. Estos sistemas poseen un alto grado de automatización y son sumamente inteligentes y colaborativos. Los sistemas ciberfísicos se utilizan en edificios con energía neutra, autopistas con cero fatalidades, dispositivos médicos personalizados, y ciudades y fabricación inteligentes.
El diseño de sistemas ciberfísicos supone un desafío, ya que:
- El vasto entorno de red y tecnología de la información que se conecta con elementos físicos involucra múltiples dominios, tales como sistemas de control, comunicación, física analógica y digital, lógica e ingeniería de software.
- La interacción con el mundo físico varía mucho en función del tiempo y la situación.
Utilizar modelos multidominio que capturen esta variabilidad es fundamental para que el diseño de los sistemas ciberfísicos sea satisfactorio.
Puede modelar el dominio de la información de los sistemas ciberfísicos con MATLAB®, Simulink®, Stateflow® y productos relacionados, como Control System Toolbox™, Communications Toolbox™, Signal Processing Toolbox™, Computer Vision Toolbox™, Deep Learning Toolbox™, Statistics and Machine Learning Toolbox™ y Reinforcement Learning Toolbox™. También puede modelar el comportamiento físico con Simscape™, y comportamiento basado en eventos y mensajes con SimEvents™.
Estos productos permiten un diseño en el nivel de sistema que abarca múltiples dominios y niveles de fidelidad.
Descubra cómo los ingenieros que diseñan sistemas ciberfísicos aplican MATLAB y Simulink mediante:
- Modelado y análisis de arquitectura de sistemas para ingeniería de sistemas basada en modelos
- Verificación, validación y pruebas para diseño de sistemas de alta integridad
- Pruebas de hardware-in-the-loop con simulación en tiempo real
- Generación automática de código en CPU integradas, GPU y plataformas de destino FPGA, ASIC y SoC
- Cálculo paralelo y cálculo en la nube para ampliar los recursos de cálculo
- Configuraciones de gemelos digitales e Internet of Things (IoT) con simulación y análisis en tiempo de funcionamiento
- Aplicaciones de conducción autónoma que incluyen escenarios de conducción y modelado de escenas en 3D
Ejemplos y procedimientos
Referencias de software
Bibliografía relacionada
También puede consultar estos temas: Diseño basado en modelos, design of experiments, mechatronics, real-time simulation, comunicaciones Inalámbricas, stereo vision, abstract interpretation, analytical solution, formal verification, robot programming, CAN network communication, control synthesis with model checking, Smart Emergency Response System, embedded system security, fdir
