申聪聪，戴超凡

(国防科学技术大学信息系统工程重点实验室，湖南长沙410073)

信息与物理融合系统(Cyber-Physical System，CPS)概念一经提出，便迅速成为全球技术研究的新热点，被业界普遍认为是未来经济和社会发展的革命性技术［1］。发达国家已陆续部署和启动了CPS的国家级研究计划［2-3］，我国也高度重视对CPS体系及其关键技术的研究，目前，研究人员已基于成熟的软硬件技术，提出了多种基于下一代网络的CPS体系结构模型［4-7］。1999年以来，物联网的概念日益成熟，围绕物联网技术展开的探索性研究逐步深化［8-9］，为CPS的研究奠定了一定基础。当前，从相关研究成果来看，对CPS的研究仍处于明确概念及属性、分析研究挑战以及完善相关技术的阶段，尚缺乏对CPS的整体把握，对CPS体系未有系统性阐述，到目前为止，并没有一个能够完全反映CPS特征的体系结构。因此，CPS体系结构研究是当前亟待解决的关键问题。

目前已有的CPS系统模型中，一般将传感器、控制器等物理资源归为物理感知层;而根据资源服务对象和领域的不同，将应用平台系统归为应用层［10-11］。这2层的划分在各种CPS系统模型中基本相同，其不同之处则在于2层之间的中间层。例如:将网络层与处理层分离的设计，强调了对不同类型的资源(包括无源CPS和有源CPS资源)、多元化的网络接入(包括无线路由、Wi-Fi网络、Zigbee网络)分类处理的思想，导致在不同系统间无法进行一体化的标识关联，这就使得CPS资源寻址过程尚存在一定困难。

为有效解决上述问题，本文在对CPS体系结构进行研究的基础上，根据CPS系统特性构建了CPS三层体系结构框架，并设计了CPS的Port层和体系结构中各层间的关系。……