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CPS의 대표적인 응용으로 자주 언급되는 스마트공장이나 헬스케어 관련 문서를 보다 보면 '디지털 트윈(digital twin)'이라는 말이 자주 등장한다. 디지털 트윈이 무엇이며 실제로 이를 구현하고 활용하기 위해서 어떤 문제들을 해결해야 하는지 알아보자. 우선 위키피디아에서는 디지털 트윈을 다음과 같이 정의한다. A digital twin is a digital replica of a living or non-living physical entity. 생물과 무생물 가릴 것 없이 물리적 개체의 디지털 복제라는 뜻인데, 생물이라고 하면 헬스케어 응용에서의 사람이 대표적일 것이고, 무생물이라고 하면 스마트공장 응용에서의 기계나 기계를 제어하는 장치가 대표적일 것이다. 아래 그림에서 왼쪽은 실제 공장 설비이..

Dimitrios Serpanos, "The Cyber-Physical Systems Revolution," IEEE Computer, Mar. 2018, pp. 70-73. 사이버물리시스템(CPS)은 계산 요소와 물리 요소를 통합하여 실제 환경의 프로세스를 구현한다. 컴퓨팅 기술이 출현한 이래, 1960 년대에는 잘 알려진대로 Apollo Guidance Computer(가이드, 내비게이션 및 제어)에 사용된 컴퓨터 시스템을 포함하여 복잡한 프로세스를 자동화하려는 노력이 있었다. 센서, 계측, 네트워킹 및 임베디드 컴퓨팅과 같은 분야에서도 지난 수십 년간의 기술 발전으로 인해 일상 생활을 변화시킨 시스템과 응용 프로그램을 개발할 수 있었다. 스마트빌딩 전력 관리, 자동 인슐린 전달 펌프, 자가 제동 차..

원래의 컴퓨터는 숫자와 정보를 다루는, 홀로 동작하는 기계였다. 요즘도 컴퓨터는 이러한 용도로 사용되지만 특별히 임베디드 시스템은 보다 더 "연결의 용도"를 가진다. 임베디드 시스템은 전자 제품이나 기계 제품 내부에 특별한 기능을 위해 결합되는 하드웨어와 소프트웨어로 구성된다. 사이버물리시스템(Cyber-Physical System; CPS)은 임베디드 시스템의 일반화된 형태로, 서로 통신할 수 있고 센서와 구동기(actuator)를 통해 물리 세계와 상호 작용하는 연산 장치들의 집합이다. CPS 설계의 목표는 제어(control), 연산(computing), 통신(communication) 기능의 통합적 구현이며, 스마트빌딩, 의료장치, 자율주행 차량, 항공, 공장 등 다양한 응용의 형태로 나타난다. ..