[发明专利]一种基于可信网络的信息物理系统（CPS）

说明书

本发明公开了一种基于可信网络的信息物理系统。针对当前正在发展中的信息物理系统(CPS)在分布式、互联环境下安全、可靠运行，以及实现CPS间充分可信交互的需求，本方法与系统通过在可信网络(区块链)上部署与CPS一一对应的“数字智能代理”智能合约，并通过与CPS物理系统的可靠绑定，从而使CPS具有了在分布式、去中心运行环境下进行安全、可靠“社交”的能力。通过使用本系统及相关方法将使未来智能社会中的物体不仅具备“智能”代替人执行诸多需要“脑力”完成的工作，而且可代替人或组织交往中需要“信任”为基础的“人‑物”、“物‑物”互动“社交”工作。

技术领域

本发明涉及人工智能、物联网、区块链技术领域，尤其涉及信息物理系 统(CPS)领域。

背景技术

自2005年提出至今，信息物理系统(CPS，Cyber Physical System)的 发展受到各国的学术界、科技界争相研究的重要方向，该技术在环境感知的基 础上实现人、机、物的互联互通与深度融合。CPS与物联网的自然衔接，将 改变人类的生存方式，使人类真正进入智能时代。

CPS是由子技术、自动化技术、信息处理技术、通信技术、网络技术综 合发展的产物，CPS感知物理世界，并对感知结果进行处理、计算、存储、 分析，根据结果反馈控制物理世界。CPS强调网络世界和物理世界的交互， 涉及未来网络环境下海量异构数据的融合、不确定信息信号的实时可靠处理 与通信、动态资源与能力的有机协调和自适应控制，是具有高度自主感知、 自主判断、自主调节和自治能力，能够实现虚拟世界和实际物理世界互联与 协同的下一代智能系统。

但当前的CPS研究与应用仍侧重于嵌入式系统与物理实体联接实现CPS 的“智能”。CPS在分布式、互联网络中的行为，其安全性、可靠性与可信性 仍依赖CPS本身或控制CPS的中心化云端系统或线下组织、自然人，即目前 的CPS并不具有能独立(或代表其组织或自然人)在分布式互联网络中进行 可信、安全交互的能力。由于缺乏在分布式、互联环境下，独立进行物理实 体之间或物理实体与人之间的可靠、安全的智能交互能力，实际上将极大地 限制CPS的应用领域与范围。

发明内容

有鉴于此，本发明设计了一种基于可信网络的CPS系统，通过在可信网 络(联盟型/公有型区块链平台)上部署与CPS一一对应的“数字智能代理” 智能合约，并通过与CPS物理系统的可靠绑定，使CPS具有了在分布式、 去中心运行环境下进行安全、可靠的物-物、人-物交互能力。为实现上述目 的，本发明的技术方案是这样实现的：

如图1所示，设计了一种基于可信网络的物理信息系统(CPS)，包括有 如下组成部分：

(1)具有对物理世界进行感知、信息处理、计算、数据传输、反馈控制 的物理实体模块；

(2)基于身份许可模式运行的联盟型区块链平台或基于非身份许可模式 运行的公有型区块链平台；

(3)部署于区块链平台中，与物理实体模块一一对应的智能合约；

(4)由自然人控制，可用于智能合约创建及物理实体模块读取的一组非 对称密钥账户。

如图1所示，本CPS在区块链网络中创建物理实体模块的“数字智能代 理”智能合约时，创建账户为对该物理实体具有所有权的自然人的非对称密 钥账户，该智能合约一经创立仅能由该账户执行相关超级权限任务。

如图2所示，本CPS系统在区块链网络中所创建物理实体模块的“数字 智能代理”智能合约，具有描述物理实体的相关数据结构，包括但不限于如 下数据内容：

(1)代表该物理实体在物理世界中的唯一编码；

(2)该物理实体的名称、属性、特征等其它必要内容；

(3)该物理实体的所有者；