सीपीएस साइबर फिजिकल सिस्टम CPS

साइबर फिजिकल सिस्टम (सीपीएस) क्या है?

सीधे शब्दों में कहें तो सीपीएस एक ऐसी प्रणाली है जो एक नेटवर्क के माध्यम से सॉफ्टवेयर गणना प्रक्रियाओं और भौतिक प्रक्रियाओं को मजबूती से एकीकृत करती है।

इस प्रणाली में, एम्बेडेड कंप्यूटर और नेटवर्क भौतिक प्रक्रियाओं की निगरानी और नियंत्रण करते हैं। और ऐसे फीडबैक लूप हैं जिनमें भौतिक प्रक्रियाएं गणनाओं को प्रभावित करती हैं और इसके विपरीत।

इसका मुख्य लाभ यह है कि भौतिक प्रक्रियाओं को सटीकता और स्वचालन के स्तर से नियंत्रित किया जा सकता है जो अन्य तरीकों से संभव नहीं है। अधिक विशेष रूप से संक्षेप में कहें तो, यह एक ऐसी प्रणाली है जो वास्तविक समय में भौतिक प्रणालियों में परिवर्तन का जवाब दे सकती है और एकत्रित डेटा के आधार पर स्वायत्त निर्णय ले सकती है।

सीपीएस और आईओटी के बीच अंतर, सीपीएस और एम्बेडेड सिस्टम के बीच अंतर

ये अंतर कम्प्यूटेशनल और भौतिक प्रक्रियाओं के बीच निकटता के कारण हैं।

सीपीएस और आईओटी के बीच अंतर

इन दोनों शब्दों का अर्थ लगभग एक जैसा है और ये अक्सर एक ही स्थिति में उपयोग किये जाते हैं, और कभी-कभी इनमें कोई अंतर नहीं होता है। हालाँकि, कम्प्यूटेशनल प्रक्रियाओं और भौतिक प्रक्रियाओं के बीच का संबंध IoT की तुलना में CPS में अधिक निकटता से जुड़ा हुआ है।

सीपीएस और एंबेडेड सिस्टम के बीच अंतर

एंबेडेड सिस्टम को सरल स्वतंत्र सीपीएस कहा जा सकता है।

हालाँकि, एम्बेडेड सिस्टम स्वतंत्र गणना प्रक्रियाओं पर अधिक जोर देते हैं। दूसरी ओर, सीपीएस कम्प्यूटेशनल और भौतिक दोनों प्रक्रियाओं पर ध्यान केंद्रित करता है, और उनके बीच का नेटवर्क कड़ा है।

दोनों की गणना प्रक्रिया भी अलग-अलग है। एंबेडेड सिस्टम में परिष्कृत गणनाएँ होती हैं, लेकिन जैसा कि “एम्बेडेड” नाम से पता चलता है, वे अधिक स्टैंडअलोन होते हैं। सीपीएस सॉफ्टवेयर का उपयोग करके उन्नत गणनाओं का उपयोग करता है जो इनपुट और आउटपुट को कसकर नियंत्रित करता है।

दूसरे शब्दों में?

उपरोक्त से, मैं यह नहीं कहूंगा कि IoT का उपयोग CPS के भीतर किया जाता है, लेकिन एम्बेडेड सिस्टम का उपयोग अक्सर CPS सिस्टम के भीतर किया जाता है।

कम्प्यूटेशनल प्रक्रियाओं और भौतिक प्रक्रियाओं के बीच निकटता का एक बहुत ही सरलीकृत अवलोकन देने के लिए, हम कह सकते हैं कि दोनों के बीच एकीकरण की डिग्री है

CPS≧IoT>>एम्बेडेड सिस्टम

मुझे लगता है कि इस छवि को याद रखना अच्छा है।

सीपीएस का उपयोग करने के उदाहरण

उदाहरण के लिए, आइए एक स्मार्ट ग्रिड पर विचार करें, जो एक प्रकार का सीपीएस है। स्मार्ट ग्रिड में, बिजली वितरण प्रणालियों की निगरानी और नियंत्रण एम्बेडेड कंप्यूटरों के नेटवर्क द्वारा वास्तविक समय में किया जाता है। ये कंप्यूटर मांग के अनुसार बिजली वितरण को समायोजित कर सकते हैं, दोषों का पता लगा सकते हैं और अलग कर सकते हैं, और यहां तक ​​कि नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के साथ एकीकृत भी कर सकते हैं।

सीपीएस का एक अन्य उदाहरण एक स्वायत्त कार है। स्व-चालित वाहन विभिन्न प्रकार के सेंसरों के साथ अपने पर्यावरण की निगरानी करते हैं और उस डेटा के आधार पर निर्णय लेने के लिए परिष्कृत गणनाओं का उपयोग करते हैं। ड्राइविंग की भौतिक प्रक्रिया को निर्णय लेने की कम्प्यूटेशनल प्रक्रिया के साथ मजबूती से एकीकृत किया गया है, जिससे वाहनों को नेविगेट करने और बदलती परिस्थितियों पर प्रतिक्रिया करने की अनुमति मिलती है।

संचालन में सुधार के लिए सीपीएस का उपयोग कई अन्य उद्योगों में भी किया जाता है। विनिर्माण उत्पादन प्रक्रियाओं को स्वचालित और अनुकूलित करेगा, स्वास्थ्य सेवा रोगियों की निगरानी और उपचार करेगी, परिवहन सुरक्षा और दक्षता में सुधार करेगा, और भी बहुत कुछ।

क्या स्मार्ट शहर सुरक्षित हैं? सीपीएस के नुकसान

सीपीएस अक्सर जटिल सिस्टम होते हैं, और यह जटिलता उन्हें डिजाइन, कार्यान्वयन और रखरखाव में मुश्किल बना सकती है।

वे साइबर हमलों के प्रति भी अपेक्षाकृत संवेदनशील हैं। सुरक्षा में सुधार वर्तमान में एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण मुद्दा है, क्योंकि यदि कोई हमलावर सीपीएस पर नियंत्रण हासिल कर लेता है, तो वे संभावित रूप से महत्वपूर्ण शारीरिक क्षति पहुंचा सकते हैं। किसी कंपनी के भीतर उच्च-स्तरीय सुरक्षा की तुलना में व्यक्तिगत बुनियादी ढांचे में एंबेडेड सिस्टम में अक्सर कमजोर सुरक्षा होती है।

केवल इसलिए कि यह लोकप्रिय है और बढ़ी हुई दक्षता के लाभ देखते हैं, इसमें कूद पड़ना एक गलती होगी। सुरक्षा पर जोर दिए बिना केवल साधारण सुरक्षा के साथ भौतिक बुनियादी ढांचे को नेटवर्क से जोड़ने पर, ट्रैफिक लाइट, बिजली वितरण प्रणाली और अन्य प्रणालियाँ जो पहले इंटरनेट कनेक्टिविटी के बिना स्टैंड-अलोन सिस्टम के रूप में सुरक्षित थीं, असुरक्षित हो जाती हैं। क्रैकिंग क्षति के संपर्क में आ जाएगी .

जब किसी कंपनी को हैक किया जाता है, तो इससे गंभीर आर्थिक क्षति हो सकती है, लेकिन सार्वजनिक बुनियादी ढांचे के लिए, वास्तविक क्षति न केवल आर्थिक होती है, बल्कि इससे भी बदतर, शारीरिक क्षति हो सकती है।