Cyber-fysieke systemen (CPS) trekken meer aandacht dan ooit dankzij de snelle ontwikkeling van het Internet of Things (IoT) en de combinatie met kunstmatige intelligentie (AI), machine learning en de cloud. Deze op elkaar inwerkende netwerken van fysieke en computationele componenten zullen de basis vormen voor kritieke infrastructuur, vormen de basis van 'slimme' diensten, en de kwaliteit van leven te verbeteren op gebieden variërend van energie en milieu tot transport en gezondheidszorg.

CPS-technologieën veranderen al de manier waarop mensen omgaan met technische systemen in de 'echte' of 'fysieke' wereld, net zoals internet de manier waarop mensen omgaan met informatie heeft veranderd. Nog, vanwege hun complexiteit, de ontwikkelaars van CPS staan ​​voor een groot probleem:het gebrek aan simulatietools en modellen voor hun ontwerp en analyse.

Een team van onderzoekers, ondersteund door het door de EU gefinancierde COSSIM-project, heeft zich onlangs over dit probleem gebogen. Ze hebben een open-source framework uitgebracht dat naadloos simuleert, op een geïntegreerde manier, zowel het netwerk- als het verwerkingsgedeelte van CPS, evenals cloud- en high-performance computing (HPC) -systemen. HPC verwijst naar het gebruik van supercomputers en parallelle verwerkingstechnieken voor het oplossen van complexe rekenproblemen.

De onderzoekers vatten de uitkomsten samen in een persbericht in het 'Electronic Engineering Journal'. Ze zeiden dat het COSSIM-framework "met succes is geëvalueerd op een geavanceerde client-server visuele zoektoepassing die instanties van objecten detecteert."

Geciteerd in het persbericht, Danilo Pau, senior lid van de technische staf bij STMicroelectronics en een van de partners in COSSIM, zei:"De IoT-markt, vooral, heeft dringend AI-functionaliteiten nodig om zijn immense groeipotentieel effectief te benutten. Een krachtige CPS- en cloudsimulator kan in die behoefte voorzien door systeemontwerpers te ondersteunen bij het veel effectiever simuleren en co-simuleren dan met traditionele methodieken."

Hij zei ook dat de technologie die is ontwikkeld als onderdeel van COSSIM het potentieel heeft om de productiviteit van systeemontwerp te verhogen, en als open-source framework zullen profiteren van de bijdragen van de GitHub-gemeenschap. GitHub is een platform waar ontwikkelaars code kunnen hosten en beoordelen, projecten beheren en software bouwen.

Volgens het persbericht, het COSSIM open-source framework integreert een "full-system simulator" voor verwerking met een innovatieve netwerksimulator. In aanvulling, het bevat een nieuw en efficiënt hardwareversnellingsproces door het gebruik van ST's microcontrollers.

Dankzij COSSIM (A Novel, Duidelijk, Ultrasnel, Beveiligingsbewuste CPS-simulator), het open-source framework zal de simulaties ook orden van grootte sneller uitvoeren. Het zal aanzienlijk nauwkeurigere resultaten opleveren dan bestaande oplossingen, vooral in termen van stroomverbruik, en rapporteer beveiligingsniveaus van de gesimuleerde CPS. De onderzoekers leggen op de projectwebsite uit dat het open-source framework twee real-world applicaties uit verschillende domeinen zal simuleren om alle functies van de CPS te demonstreren in zeer veeleisende commerciële omgevingen.