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Cyber-Physical Systems Innovation durch softwareintensive eingebettete Systeme

:	Manfred Broy
:	Manfred Broy
:	Cyber-Physical Systems Innovation durch softwareintensive eingebettete Systeme
:	Springer-Verlag
:	9783642149016
:	acatech DISKUTIERT
:	1
:	CHF 15.30
:

:	Informatik
:	German

:	141
:	DRM
:	PC/MAC/eReader/Tablet
:	PDF

Cyber-P ysical Systems adressieren das Zusammenwachsen softwareintensiver eingebetteter Systeme mit den globalen digitalen Netzen. Sie ermöglichen neuartige industrielle Anwendungen mit hohem wirtschaftlichem Potential. Beispiele sind etwa selbststeuernde Logistiksysteme, integrierte Systeme zur Verkehrssteuerung oder intelligente Stromnetze (Smart Grids). Im Milliardenmarkt der Eingebetteten Systeme hat Deutschland bislang eine starke Position. Das hohe Innovationspotential der Cyber-Physical Systems bringt große wirtschaftliche, technische und wissenschaftliche Herausforderungen. Der wachsende Umfang eingebetteter Software und ihre zunehmende Vernetzung erfordert jedoch zwingend einen Paradigmenwechsel im Entwicklungsprozess, der in der nächsten Generation der Cyber-Physical Systems zum Verlust der guten Position Deutschlands führen könnte. Aus diesem Grund zeigt acatech, die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, gemeinsam mit Vertretern aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik Möglichkeiten und Strategien auf, wie Deutschland den Generationswechsel von Eingebetteten Systemen zu Cyber-Physical Systems meistern kann.

Prof. Dr. Dr. h.c. Manfred Broy lehrt am Institut für Informatik der Technischen Universität München

	Title Page	1
	Copyright Page	2
	Table of Contents	4
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	5	4
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	10	4
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	13	4
	1 DIE DIGITALE REVOLUTION	13
	1.1 INNOVATION DURCH EINGEBETTETE SOFTWARE	13
	1.2 WAS TREIBT DIE DIGITALE REVOLUTION?	15
		15
	15	15
		15
	16	15
	1.3 DAS BESONDERE AN SOFTWARE	16
	2 CYBER-PHYSICAL SYSTEMS	17
	2.1 SPEZIFIKA VON CPS	17
	2.2 AUSPRÄGUNGEN VON SYSTEMEN MIT EINGEBETTETER SOFTWARE	19
	2.3 ZWIEBELSCHALENARTIGE STRUKTUR VON CPS	19
	3 WISSENSCHAFTLICHE HERAUSFORDERUNGEN	20
	3.1 ANALOGE UND DIGITALE WELT	20
	3.2 DIE VISIONEN	21
	3.3 WISSENSCHAFTLICHE HERAUSFORDERUNGEN FÜR CPS	22
	3.4 DAS ZIEL	23
	3.5 WISSENSCHAFTLICHE HERAUSFORDERUNGEN	23
	3.6 ANWENDUNGSDOMÄNEN	24
	3.7 DAS ZIEL	24
	4 CPSs ÄNDERN UNSERE MÖGLICHKEITEN ...	25
	4.1 DIE SCHIER UNBEGRENZTE EINSATZBREITE ...	25
	4.2 CPSs BENÖTIGEN ÜBERGREIFENDE LÖSUNGEN	25
	4.3 SOFTWARE IST ÜBERALL	26
	5 DER WEG IN DIE ZUKUNFT	26
	LITERATUR	27
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	28	27
	1 MOTIVATION	28
	2 WAS IST SCHWARMINTELLIGENZ?	30
	3 CYBER-PHYSICAL SYSTEMS: WEGBEREITER FÜR „SCHWARMINTELLIGENZ“	31
	4 ANWENDUNGSBEISPIELE AUS VERKEHR UND INFRASTRUKTUR	36
	4.1 INTELLIGENTES KREUZUNGSMANAGEMENT	36
	4.2 IDENTIFIZIERUNG MÖGLICHER FAHRGEMEINSCHAFTEN	37
	4.3 PRÄDIKTION UND AKTIVE VERMEIDUNG VON STAUSITUATIONEN	38
	4.4 VERNETZUNG MOBILER ENDGERÄTE UND CAR2X	42
	4.5 VERNETZTE FAHRERASSISTENZSYSTEME	43
	4.6 SMART GRID	47
	5 WELCHE POTENTIALE GIBT ES IM HINBLICK AUF DIE SENKUNG VON MOBILITÄTS KOSTEN?	48
	6 WAS MÜSSEN WIR TUN, UM CYBER-PHYSICAL SYSTEMS MÖGLICH ZU MACHEN?	49
	7 DER LEISTUNGSBEITRAG DES MITTELSTANDS	50
	LITERATUR	51
		51
	54	51
	NACHHALTIGKEIT – GRUNDLAGE UNSERES HANDELNS	54
	DIE BEDEUTUNG VON CYBER-PHYSICAL SYSTEMS FÜR DIE SIEMENS AG	54
	CHARAKTERISTIKA VON EMMBEDDED SYSTEMS BEI SIEMENS	56
	DIE BEDEUTUNG VON CYBER-PHYSICAL SYSTEMS FÜR SIEMENS SEKTOREN	57
	DER SEKTOR INDUSTRIE	57
	DER SEKTOR GESUNDHEIT	57
	DER SEKTOR ENERGIE	58
	SMART GRID	58
	ZUSAMMENFASSUNG	60
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	DEUTSCHLAND – ZEHN THESEN	62
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	2 SCOPE DER ROADMAP	65
	3 BEDEUTUNG VON EMBEDDED SYSTEMS FÜR DEUTSCHLAND	68
	4 BEITRÄGE ZUR LÖSUNG GESELLSCHAFTLICHER UND ÖKONOMISCHER HERAUS FORDERUNGEN	74
	4.1 ALTERNDE GESELLSCHAFT UND GESUNDHEIT	74
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	75	74
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	4.2 MOBILITÄT	78
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	78	78
		78
	79	78
		78
	80	78
	4.3 SICHERHEIT	80
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