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资源、产品与信息系统的虚拟化探索

1. 虚拟化：工业信息物理系统的核心技术

虚拟化是创建物理（硬件、流程）和非物理（软件、控制）元素虚拟副本的技术，对实现信息物理系统至关重要。信息物理系统是由自主且协作的信息实体组成，这些实体之间以及与物理世界紧密耦合，并根据不同情况以特定方式相互作用。

1.1 虚拟化的作用

在工业信息物理系统（ICPS）中，信息实体提供并使用基于Web的数据访问和处理服务，这些服务与对物理元素集群执行的各种协调操作相关，包括健康监测、资源及其控制器故障时的经济有效分配和重新配置、产品制造活动的优化规划和基于现实的重新调度、可追溯性以及本地和全球层面的过程监督与协调。

1.2 虚拟化的工作负载类型

• 个体工作负载：特定于单个物理实体，如资源、产品或被监控、跟踪、参数化或预测的过程。
• 集体工作负载：特定于全局非物理实体，如调度、协商、优化等。

1.3 虚拟化的优势

• 分割系统：将大型监督系统分割成多个较小部分，使服务器能被不同用户或具有不同需求的应用程序更高效地使用。
• 隔离程序：确保虚拟机内运行的程序不受同一主机上其他虚拟机中进程的影响。
• 解耦监督与控制：将全局协调的监督与本地个体的控制分离。

1.4 虚拟化的软件工作负载