内容摘要

        自信息物理系统提出以来，美国、德国及欧盟等多个国家和组织先后发布了有关信息物理系统的研究报告，探索信息物理系统技术及其应 用。尤其在制造业领域，发展信息物理系统已经成为美国、德国等发达国家实施“再工业化”战略，抢占制造业新一轮竞争制高点的重要举措。在国内，信息物理系统作为支撑两化深度融合的一套综合技术体系，受到广泛的关注，技术研发和应用推广发展迅速。为了积极引导我国信息物理系统发展，中国电子技术标准化研究院组织业内相关专家编写了本白皮书。 重点围绕 “为什么”、“是什么”、“怎么干”、“怎么建”、“怎么 用”、“怎么发展”等方面面向制造业的信息物理系统展开论述。 通过对信息物理系统内涵和外延的深入挖掘，白皮书确定了“一个总体定 位”，即信息物理系统是支撑两化深度融合的一套综合技术体系，其目标是通过打通两大空间（信息空间和物理空间）在数据闭环自动流动的四个过程（状态感知、实时分析、科学决策、精准执行）中实现“资源的优化配置”。 “一硬” （感知和自动控制）、“一软”（工业软件）、“一网”（工业网络）、“一平台” （工业云和智能服务平台）即“新四基”是信息物理系统的四大核心技术要素。 在数据闭环自动流动的过程中，表现出六大典型特征（数据驱动、软件定义、泛在连接、虚实映射、异构集成 、系统自治），作用于三个层次（单元级、系统级、 SoS级）信息物理系统。白皮书依据上述“一二三四四六”的总体思路，围绕信息物理系统的内涵、实现、建设与应用、演进进行论述。

        第一章简要介绍了信息物理系统的发展背景及面临的问题。从宏观层面回答了“为什么”发展信息物理系统的问题。同时给出本表皮书的编写方法以及对相关问题的说明。

        第二章给出了本白皮书对信息物理系统的定性描述，回答了信息物理系统“是什么”的问题，是本白皮书的核心。首先阐述了信息物理系统 的发展起源，同时结合国内外专家学者对信息物理系统的认识及我国当前工业发展现状，从信息物理系统的定位、定义和本质三个层面给出了本白皮书的认识；随后考虑信息物理系统的层次性及系统性，对信息物理系统的认识进行了外延，给出了信息物理系统的最小单元，并在此基础上扩展成三种不同的层次；最后总结归纳不同层次信息物理系统所呈现出来的特性，形成六大典型特征并详细描述。 

        第三章提出了信息物理系统的技术实现，回答了信息物理系统“怎么干”的问题。通过对第二章提出的三个层次信息物理系统的技术架构和 技术需求进行分析总结，给出了信息物理系统的技术体系，并对技术体系中相关技术归纳汇总出信息物理系统四大核心技术要素为：“一硬” （感知和自动控制）、“一软”（工业软件）、“一网”（工业网络）和 “一平台”（工业云和智能服务平台）即“新四基”。围绕嵌入式软件、 MBD、智能感知、虚实融合控制、现场总线、工业以太网、大数据分析 等方面对“新四基”中关键技术具体展开。 

        第四章给出了信息物理系统的建设和应用蓝图，回答了信息物理系统 “怎么建”、“怎么用”的问题。从设计、生产、服务和应用四个方面， 分析现有工业生产过程的现状和问题，给出了依据信息物理系统的解决思路，并在具体的场景下，对通过信息物理系统实现环节的改造提升进行了 描述。最后，根据企业的不同阶段，提出了信息物理系统建设路径。 

        第五章给出了发展信息物理系统的演进路径，回答了信息物理系统 “怎么发展”的问题。以问题导向为原则，从技术攻关和人才培养、标准 体系建设、解决方案研究和新生态建立四个方面提出了建议。 最后，附录从国内外研究情况、企业的典型应用、术语和缩略语三个方面对正文进行了补充。

由于白皮书全文较长，大家可以加入课程后可在“资料区”下载至本地浏览。