CAREER: Efficient, Secure and Robust Control of Cyber Physical Systems

职业:网络物理系统的高效、安全和鲁棒控制

基本信息

  • 批准号:
    0955111
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2010-03-15 至 2016-02-29
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

As computers, communication bandwidth become increasingly faster and cheaper, computing and communication capabilities will be embedded in interconnected devices placed in complex physical environments. We refer to systems that bridge the cyber-world of computing and communications with the physical one as cyber-physical systems (CPS).Intellectual MeritThe convergence of computing and communications raises significant engineering challenges because of the scale, the need to bridge physical and software domains, and the need to operate efficiently, securely and reliably. We propose to develop innovative methods and tools for three critical sub-problems:-Efficient Resource Allocation, i.e. the capability to efficiently parse the potentially enormous amount of data to distill the information relevant to failure/attack detection, estimation, control, and decision-making. We propose to study novel approaches for sensor scheduling to address energy efficiency and performance guarantees with respect to estimation and detection applications.-Security, i.e. the capability to detect malicious attacks, to guarantee continuity of operations with gracefully decreased functionalities, and to ultimately thwart attacks by reconfiguring and restoring full functionality. We propose to integrate security in the system design process, by defining classes of threats and designing attack resilient control systems.-Robustness/Reconfigurability. CPS must be engineered to handle change. We propose to model and analyze the interaction between sensing, communication and computing infrastructure to enable robust/ reconfigurable design of decision-making mechanisms.Broader ImpactThe technological impact of the proposed work is rooted in the development of design tools for robust, secure CPS that will reduce design cycle time, increase operational efficiency and make a compelling economic case for widespread use of CPS. Efficiency implies less energy consumption and therefore lower emissions. Reliability and security will prove crucial to the adoption of such technology in many industrial applications. The educational impact of this project stems from the transition of research directly to classrooms through cutting-edge courses and to laboratories by building suitable test-beds that will offer a comprehensive learning experience for the next generation of engineering students.
随着计算机的通信带宽的速度越来越快,便宜,计算和通信功能将嵌入在复杂物理环境中的互连设备中。我们将与物理沟通的网络世界桥接为网络世界,将其作为网络物理系统(CPS)。Intellectual值得计算与通信的融合会引起重大的工程挑战,因为规模弥补了物理和软件领域的需求,以及需要有效,安全,安全,可靠地操作。我们建议为三个关键子问题开发创新的方法和工具: - 有效的资源分配,即有效地分解潜在的大量数据以提炼与失败/攻击检测,估计,控制和决策的信息的能力。我们建议研究有关传感器调度的新方法,以解决有关估计和检测应用方面的能效和性能保证。安全性,即检测恶意攻击的能力,以优雅地降低功能的操作连续性,并最终通过重新配置和恢复全部功能来最终进行THWART攻击。我们建议通过定义威胁类和设计攻击弹性控制系统的类别将安全性整合到系统设计过程中。保持/重新配置。必须对CPS进行设计以处理更改。我们建议建模和分析感应,沟通和计算基础架构之间的相互作用,以实现强大的/可重新配置决策机制的设计。BRODER影响拟议工作的技术影响植根于为稳健的CPS开发设计工具的技术影响,从而使CPS的设计工具可减少设计周期,增加设计周期的效率,并增加操作性的经济范围,以使Cps precpread cps cps cps cps cps cps sop of cps cps sop of cps sop of cps。 效率意味着能源消耗较少,因此排放较低。可靠性和安全性将证明在许多工业应用中采用此类技术至关重要。 该项目的教育影响源于通过尖端课程直接向教室过渡到教室,并通过建立合适的测试床,为下一代工程专业的学生提供全面的学习经验。

项目成果

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  • 影响因子:
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    Michele Colajanni
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