德国Acatech在agendaCPS报告中，对为什么推CPS技术的问题进行了一定的解释，主要是从经济和社会的影响来谈的。工业4.0研究院结合到CPS核心技术，对这部分内容进行了编译，请大家进行讨论沟通，以便更深入理解德国工业4.0体系的前提条件。

     信息通信技术是创新的强大动力。其中下列两大因素起到重要推动作用：

     -如今，所有的高科技产品和系统内都能找到嵌入式软件密集型系统，例如电子设备、汽车、飞机、建筑和生产系统的功能都体现在嵌入式软件密集型系统上。

     -全球网络（如互联网）以及万维网上的数据和服务。

     这两大创新因素在信息物理系统中融合。现在越来越多设备和物体拥有嵌入式计算机，这些计算机通过传感器和触发器相互交换信息并与物理世界互动。如今，数百万人正在使用移动设备，例如智能手机。射频识别技术（RFID）被广泛使用，例如用于自动监控数以十亿计的交通运输过程。之前封闭的系统变得日益开放，更多地与其他系统结合并用于网络应用。在信息物理系统中，物理世界与信息技术下的虚拟世界无缝连接，形成物、数据与服务联网。

     以上CPS演进图示展示的全球“物、数据与服务联网”的愿景，是嵌入式系统通过互联网连接并不断演变发展。封闭的嵌入式系统是切入点，例如安全气袋。《国家嵌入式系统技术路线图（2009年）》提出了发展本地嵌入式系统网络的建议。德国国家科学工程院的研究项目 agendaCPS把研究范围扩大到包括全球网络。其中一个成果是智能交叉路口，它将数据用于交通堵塞提示。

     信息物理系统技术属于“使能技术“，即它们能够产生大量创新的应用。信息物理系统带来的深刻变化和巨大挑战将影响其他现代技术领域的创新，因此我们在下面将对其进行详细阐述。

     根据摩尔定律，信息通信技术的发展是非常迅速的。在1965年，处理器制造商英特尔的联合创始人戈登·摩尔（Gordon Moore）提出一个原理：在价格不变的情况下，集成电路芯片上所集成的电路的数目以及相应的数字系统的处理能力都会以每18个月翻倍的速度发展。数字信息处理系统性能的这种指数级增长与技术创新、经济发展和社会变迁密切相关。

     信息物理系统把物理流程和虚拟世界联系起来，促进这种发展。合理地使用信息物理系统对解决重大社会问题起到决定性重要，例如人口老龄化、气候变化、健康、安全、转向可再生能源、超级城市、有限的资源、可持续性、全球化和人口流动。这些在德国国家科学工程院的研究项目 agendaCPS中都有所体现。全球数字化网络的快速普及，例如互联网和全球通过“云计算”获得数据和服务，将促进上述发展。云计算描述了全新的信息技术范式。根据这种范式，信息技术的资源，例如处理能力、内存、应用和数据，得以在网络中动态地提供、管理和记录。因此，信息技术资源可以在“云以外”获取和使用。

     自2005年以来，在《德国高科技战略2020》与《德国信息通信技术战略2015》的框架内，德国政府一直在推动信息物理系统基础技术的研究。另外，在《国家嵌入式系统技术路线图（2009年）》中提出了推动嵌入式系统发展的综合行动建议。《国家嵌入式系统技术路线图（2009年）》中列出的挑战和缺点目前仍然存在，信息物理系统也不能幸免：

     -产业界仍然未能充分认识信息物理系统作为跨领域技术和创新动力所起的作用。

     -跨产业标准化仍然不足。

     -单个系统要素的制造商还不能以合适的方法联网。

     -各种孤立的解决方案仍然普遍存在。

     -物理信息系统对单个供应商的依赖很大，导致容易产生经济问题。

     -缺少合格的工程师。

     德国国家科学工程院建议：

     进一步贯彻落实《国家嵌入式系统技术路线图（2009年）》提出的行动建议以及《德国高科技战略2020》中“智能物体”（Intelligent Objects）项目的行动。

     这份立场报告和agendaCPS的研究都旨在促进物、数据与服务联网的发展，在快速转向信息通信技术领域时保护和加强德国的竞争力。上述研究的目标是使德国制造商成为信息物理系统单个要素或技术的领先者，以及信息物理系统解决方案的全球创新领先者。