Wat is een Cyber-Physical System (CPS)?
Een Cyber-Physical System (CPS) is een systeem waarin fysieke processen en digitale (cyber) technologieën nauw met elkaar geïntegreerd zijn.
Het combineert Sensor, Actuator, netwerken en software om fysieke processen te monitoren, aansturen en optimaliseren via Real-time data en intelligente algoritmes.
CPS is een sleutelbegrip binnen Industrie 4.0 en het IIoT.
🧱 Opbouw van een CPS
Een typisch Cyber-Physical System bestaat uit:
- Fysieke componenten: Machines, motoren, kleppen, producten
- Sensornetwerken: Bieden realtime informatie over de fysieke toestand
- Actuator: Voeren fysieke handelingen uit (bijv. motor aansturen)
- Ingebedde software: Voor lokale controle en communicatie (bijv. PLC)
- Netwerkconnectiviteit: Via Veldbussen (ProfiNET, EtherCAT, OPC UA) of MQTT
- Besluitvorming: Via SCADA, MES of AI-algoritmes in de Cloud
🏭 Toepassingen van CPS
| Sector | Voorbeeld |
|---|---|
| Productie (smart factory) | Zelfregulerende productielijnen met realtime kwaliteitscontrole |
| Transport | Autonome voertuigen en verkeersmanagementsystemen |
| Energie | Slimme netwerken (smart grids) die vraag en aanbod balanceren |
| Gebouwbeheer | Geautomatiseerde HVAC- en verlichtingssystemen met energie-optimalisatie |
| Gezondheidszorg | Slimme prothesen, medische monitoringapparatuur |
🔐 Veiligheid en betrouwbaarheid
Door hun nauwe integratie van IT en OT zijn CPS’en gevoelig voor:
- Cyberdreigingen (zoals aanvallen op industriële netwerken)
- Realtime eisen: Vertraging kan fysieke schade veroorzaken
- Veiligheidsrisico’s: Fysieke gevolgen van digitale fouten
Daarom zijn maatregelen zoals Defense in Depth, Zone and Conduits-model en IDS cruciaal bij CPS.
📌 Samengevat
Cyber-Physical Systems zijn systemen waarin digitale besturing en fysieke processen volledig verweven zijn. Ze vormen de kern van moderne automatisering, en zijn essentieel voor de implementatie van slimme fabrieken, steden en infrastructuren.