KR101136408B1

KR101136408B1 - 신뢰성 있는 ｃｐｓ 개발을 위한 ｃｐｓ 시뮬레이터, 이를 이용한 ｃｐｓ 시뮬레이션 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101136408B1
Application number: KR1020090120914A
Authority: KR
Inventors: 김원태; 박승민; 전인걸; 강우철
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2012-04-18
Also published as: KR20110064360A

Abstract

본 발명에 따른 CPS 시뮬레이터는; CPS 노드에 대한 CPS 모델을 생성하는 도메인별 모델 생성 모듈과, 상기 CPS 모델에 하드웨어 정보가 반영된 소프트웨어를 생성하는 소프트웨어 자동 생성 모듈과, 상기 소프트웨어에 대한 정적 코드 분석 및 안전성 검증을 통해 상기 소프트웨어의 신뢰성을 검증하는 소프트웨어 검증 모듈과, 상기 CPS 노드와 상기 CPS 모델에 대한 네트워크 토폴로지를 모델링하여 CPS 네트워크를 구성하는 CPS 토폴로지 구성 모듈과, 실제 하드웨어로 동작시킬 CPS 모델에 대한 소프트웨어를 상기 CPS 노드에 탑재하는 코드 탑재 모듈과, 시뮬레이션 시나리오에 따라 상기 소프트웨어를 시뮬레이션하는 HW/SW 통합 시뮬레이션 모듈을 포함한다.

CPS, 시뮬레이터, 시뮬레이션, cyber-physical-systems

Description

신뢰성 있는 ＣＰＳ 개발을 위한 ＣＰＳ 시뮬레이터, 이를 이용한 ＣＰＳ 시뮬레이션 시스템 및 방법{CPS simulator for developing a dependable CPS, system and method using that CPS simulator}

본 발명은 임베디드 시스템과 물리시스템이 결합된 형태인 CPS(Cyber-Physical Systems) 개발을 위한 시뮬레이터(simulator)에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 물리시스템과 물리시스템을 모델링한 CPS 모델을 연동하여 시험함으로써 고신뢰성의 CPS 모델을 개발할 수 있는 CPS 시뮬레이터 및 이를 이용한 CPS 시뮬레이션 시스템과 방법에 관한 것이다.

CPS(Cyber Physical Systems)란, 실세계 시스템과 컴퓨팅 시스템이 연계되어 그 복잡도가 가중됨에 따라, 예상치 못하는 오류와 상황 발생 등을 방지하기 위하여 SW 신뢰성, 실시간성 및 지능성 등이 보장되는 시스템을 말한다. 현재 연간 수억개 이상의 마이크로프로세서 기반의 임베디드 시스템이 생산되고 있으며, 이들 대부분은 국방/자동차/항공기/정보가전/핼스케어/메디칼/산업자동화 등 핵심 인프라에 활용되고 있다. 특히, 이러한 임베디드 시스템들은 네트워크를 통해 인터넷 혹은 다른 시스템과의 연동 기능을 가지고 있어, 네트워크기반의 제어를 위한 고신 뢰성, 실시간성, 안정성, 자율성 및 보안성 등이 강력히 요구되고 있다.

따라서, CPS는 네트워크를 기반으로 물리시스템들 혹은 물리프로세스들과 이들에 대한 제어 컴퓨팅시스템들이 강력히 결합된 형태의 임베디드 시스템이라 할 수 있으며, 물리시스템과 컴퓨팅시스템간의 상호작용으로 인한 피드백 (Feedback)을 네트워크를 통해 얻어 전체적인 물리 프로세스가 안정적(Dependability)으로 운용될 수 있도록 모니터하고 제어하는 특징을 가진다.

CPS 컴퓨팅 플랫폼이 국가 인프라의 주요 기술로 대두됨에 따라 고신뢰, 무결점 시스템에 대한 요구가 증가할 것이며, 다양한 이종 시스템이 이루는 대규모 임베디드 시스템에 대한 견고성이 보장되어야 하는데 이를 위한 SW 분석 및 테스트 기술 수요가 증가하고 있으며, 비IT산업과 IT/SW융합에 의한 전통 산업 고도화 노력이 활발해지고 있어, 항공, 우주, 자동차, 국방 등의 비IT 산업에서 요구하는 고신뢰성 및 안전성을 보장할 수 있는 프로그래밍, 검증 등의 기술 확보가 시급하다.

시뮬레이션 기술은 고신뢰성을 요구하는 임베디드 시스템의 개발 과정에서 단일 시스템의 설계를 위한 보조 도구로 폭넓게 활용되고 있다. 먼저 개발할 시스템을 추상화된 모델로 표현하는 모델링을 수행하며, 시스템 모델을 가지고 시뮬레이션을 수행하여 시스템 모델을 검증 및 수정한다. 검증이 완료된 이후에는 모델을 기반으로 실제 하드웨어나 소프트웨어를 개발하게 된다. 이러한 시뮬레이션을 통한 검증은 실제 시스템을 개발하여 검증하는데 수반되는 비용이나 위험 등을 크게 줄이면서 신뢰성있는 시스템을 개발할 수 있는 장점이 있다. 그러나 시뮬레이션을 통한 검증의 유효성을 보장하기 위해서는, 시스템 모델과 모델 입력의 유효성이 보장 되어야만 한다.

좀 더 상술하면, 개발할 시스템의 특성이 모델에 제대로 반영되어야하며, 모델의 입력은 실제 시스템의 입력과 크게 다르지 않아야 시뮬레이션의 결과를 신뢰할 수 있다. 시뮬레이션을 통한 검증의 유효성을 확보하기 위하여 시뮬레이션 기술을 활용하는 상용 임베디드 시스템 개발 환경에서는 단일 시스템의 모델 중 일부를 실제 하드웨어나 소프트웨어로 대체하여 시뮬레이션을 수행할 수 있는 하드웨어-인-더-루프(Hardware-in-the-Loop) 기능이나 소프트웨어-인-더-루프(Software-in-the-Loop) 기술 등을 제공하고 있다. 이러한 기술을 제공하는 대표적인 제품들로는 매틀랩/시뮬링크(MATLAB/Simulink), 랩뷰(LabVIEW) 및 세이버(Saber)가 있다. 이러한 기술은 실제 시스템의 입력을 모델에 제공함으로써 시뮬레이션을 통한 검증의 유효성을 증가시킬 수 있다.

그러나 종래의 기술은 단일 임베디드 시스템의 개발을 위한 단일 시스템 시뮬레이션에 대한 것으로, 다양한 이종 시스템이 이루는 대규모 임베디드 시스템에 대한 시뮬레이션을 위해서는 적합하지 않다.

전술한 바와 같이, 종래기술에 따른 단일 시스템 시뮬레이션 기술은 임베디드 시스템과 물리시스템이 결합된 이종 시스템에 대한 시뮬레이션에는 적합하지 않으므로, 본 발명은 임베디드 시스템과 물리시스템이 결합된 형태인 CPS(Cyber-Physical Systems)에 적합한 시뮬레이션을 구현하기 위한 시뮬레이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 CPS 시뮬레이터를 이용하는 CPS 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 물리시스템과 물리시스템에 기반한 CPS 모델을 연동 시험하는 CPS 시뮬레이터 및 시뮬레이션 기술을 제공함으로써 CPS 모델의 완전성을 높여 궁극적으로는 CPS 모델만으로도 실제 물리시스템들을 대신하여 고신뢰성의 동작 예측을 할 수 있다. 따라서, 기존 IT융합산업분야 (건설, 자동차, 선박, 항공, 의료, 로봇 등)에서 방대한 규모의 시스템 구축에 앞서 고도의 신뢰성을 가지는 시뮬레이션을 통해 저렴한 비용으로 미리 시스템 동작을 예측할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는 본 명세서에 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 CPS 시뮬레이터, CPS 시뮬레이션 시스템 및 방법에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에따라 CPS 시뮬레이터를 이용하는 CPS 시뮬레이션 시스템 환경을 개략적으로 나타내고 있다.

도 1을 참조하면, CPS 시뮬레이터(100)는 네트워크(예를 들면, 인터넷)를 통해 다수의 시뮬레이션 제어매니저(110)와 연결되며, 또한 CPS 시뮬레이터(100)는 시뮬레이션 제어매니저(110)를 통해 네트워크상의 여러가지 도메인에 걸쳐 존재하는 다수의 CPS 도메인들(120)과 연동될 수 있다. CPS 도메인들(120) 각각은 다수의 CPS 노드들(130, 도 2)을 포함할 수 있으며, 일례로 지능형 빌딩에 존재하는 많은 센서 노드와 제어 시스템들 각각이 CPS 노드(130, 도 2)로서 동작할 수 있다. 이에 따라 각각의 CPS 도메인(120)은 하나 이상의 CPS 제어매니저(110)에 의해 관리될 수 있다. 도 1에서는, CPS 도메인(120)으로 지능형 빌딩, 스마트 하이웨이, 무인비 행기, 지능형 로봇, 스마트 그리드가 도시되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 실시예의 시스템들이 CPS 도메인(120)이 될 수 있다. 시뮬레이션 제어매니저(110)는 CPS 시뮬레이터(100)로부터의 제어 메시지를 CPS 노드에 전달하고 또한 CPS 노드로부터의 제어 동작 결과값을 CPS 시뮬레이터(100)에 전달할 수 있다. 이러한 시뮬레이션 제어매니저(110)와 CPS 도메인(120)(즉, CPS 노드)는 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 이와 같은 시뮬레이션 시스템 환경에서, CPS 시뮬레이터(100)는 시뮬레이션 제어매니저(110)를 통해 CPS 노드들과 연동될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 CPS 시뮬레이터(100), 다수의 시뮬레이션 제어매니저(110), 그리고 다수의 CPS 노드(130)로 구성된 CPS 시뮬레이션 시스템의 구성을 보다 상세히 나타내는 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 시뮬레이션을 기반으로한 CPS 개발 프로세스에서 핵심적인 역할을 수행하는 본원발명에 따른 CPS 시뮬레이터(100)는 도메인별 모델 생성 모듈 (210), 소프트웨어 자동 생성 모듈(220), 소프트웨어 검증 모듈(230), CPS 토폴로지 구성 모듈(240), 코드 탑재 모듈(250), 그리고 HW/SW 통합 시뮬레이션 모듈 (260)을 포함한다.

도메인별 모델 생성 모듈(210)은 다양한 CPS 도메인(120, 도 1)(예를 들어, 방재, 로봇, 자동차, 선박, 지능형 빌딩 등)에 존재하는 다양한 CPS 노드들(130)에 적합한 모델링 방식을 적용하여 최적의 모델을 제공할 수 있다. 모델링 방식은 CPS 도메인에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, 네트워크 모델의 경우 확률 및 큐잉모델을 따르며, 컴퓨팅 시스템의 경우 산술적 모델을 따른다. 도메인별 모델 생성 모듈(210)은 적용하고자 하는 도메인에 최적화된 모델링 방식을 표준모델로서 제공한다. 이로 인해 프로그래머는 제공된 표준모델을 기반으로 특화된 형태의 동작이나 파라미터를 설정하거나 프로그래밍할 수 있다. 정형화된 형태의 프로그래밍 언어를 통해 CPS 모델이 자동 생성되고, 이 때 생성되는 CPS 모델의 소프트웨어는 기초 모델로부터 생성되므로 하드웨어 종속적인 코드, 예를 들어 CPU 종류, 디바이스 드라이버 혹은 운영체제 파라미터 등은 반영되지 않은 형태이다.

소프트웨어 자동생성 모듈(220)은 프로그래머의 하드웨어 종속성 설정에 따라서 하드웨어 종속적인 부분들을 모두 고려한 실제 하드웨어 시스템, 즉 CPS 노드(130)에 탑재하여 시스템을 운영할 수 있는 코드 수준으로 CPS 모델의 소프트웨어를 자동 생성한다.

소프트웨어 검증 모듈(230)은 소프트웨어 자동 생성 모듈(220)에 의해 자동생성된, 즉 하드웨어 종속성이 반영된 소프트웨어에 대해서 정적 코드 분석 및 안전성 검증 과정을 통해서 소프트웨어의 신뢰성을 검증한다. 이 과정에서 기존 정적 코드 분석과의 차이점은 기존 방식은 하나의 소프트웨어에 대해서 신뢰성 검증을 수행하는데 비해, CPS에서는 도메인별 모델 생성 모듈(210)에서 생성되며 서로 연관성을 가지는 복수개의 CPS 모델들 각각에 대한 소프트웨어가 상호 연관성 및 동시성을 가지고 동작하므로, 복수개의 CPS 모델에 대한 소프트웨어들이 동시에 수행되는 과정에 대해서 소프트웨어 신뢰성 검증을 수행한다.

CPS 토폴로지 구성 모듈(240)은 가상 환경에서 모델 기반의 CPS 노드들과 네트워크 토폴로지를 모델링하여 전체적인 CPS 네트워크를 구성한다. 이 과정에서는 도메인별 모델 생성 모듈(210)에 의해서 생성된 CPS 모델이 적용된다. 또한, CPS 모델 중 실제 하드웨어로 동작시킬 CPS 모델에 대해서는 별도의 표시를 통해서 해당 모델이 실제 하드웨어로 대체되어 시뮬레이션될 것임을 표시한다.

코드 탑재 모듈(250)은 소프트웨어 검증 모듈(230)에 의해 검증이 완료되고실제 하드웨어로 동작시킬 CPS 모델에 대한 소프트웨어를 CPS 시뮬레이터(100)와 네트워크로 연결된 CPS 노드(130)에 탑재한다. 이로써 CPS 시뮬레이터(100)에는 CPS 노드의 동작을 모방한 소프트웨어적인 모델과 실제 CPS 하드웨어가 동시에 장착되어 시뮬레이션 시나리오에 따라 모의실험을 수행할 수 있는 환경이 갖추어진다. 이 때, 실제 하드웨어인 CPS 노드(130)는 시뮬레이터에 직접 연결되거나 또는 네트워크를 통해 원격으로 연결될 수도 있다. 그러나, 네트워크 토포톨로지에 따라서 실제 CPS 노드(130)가 경험하는 전송지연 등의 네트워크 특성은 CPS 시뮬레이터 (100)에 의해 가상적으로 이뤄지고 실제 CPS 노드(130)에게 반영됨으로써 마치 실제 현장에 투입된 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.

HW/SW 통합 시뮬레이션 모듈(260)은 시뮬레이션 시나리오에 따라 동시에 수많은 CPS 노드들(가상 CPS 모델 및 실제 CPS 노드 포함)을 결합시켜 자동생성된 소프트웨어가 CPS의 근본적인 특성인 실시간성, 안정성, 신뢰성 등을 만족시키는지를 검증한다. 시뮬레이션 과정에서, 시뮬레이션 시나리오에 의해 발생되는 CPS 노드(130)에 대한 명령은 CPS 통신 인터페이스(200)에 의해서 동시에 여러 시뮬레이션 제어매니저들(110)로 분배된다. 또한, 자동생성된 소프트웨어는 도메인별 모델 생성 모듈(210)에 의해서 정형적으로 생성된 코드 및 소프트웨어 자동 생성 모 듈(220)에 의해서 하드웨어 특화된 파라미터가 반영된 코드의 결합체이므로, 시뮬레이션 과정에 있어서 오동작이 발생하면 이러한 오동작이 모델링 과정에 따른 코드의 문제인지 또는 하드웨어 특화 과정에 따른 코드의 문제인지를 파악하는 논리 로직을 가진다.

시뮬레이션 제어매니저(110)는 CPS 통신 인터페이스(200)를 통해 HW/SW 통합 시뮬레이션 모듈(260)로부터 전달된 CPS 제어 메시지(명령)를 자신이 담당하는 CPS 도메인의 CPS 노드(130)에 전달한다. 도 2를 참조하여 예를 들면, 시뮬레이션 제어매니저 1은 CPS 노드 1에 CPS 제어 메시지(명령)을 전달하고, 시뮬레이션 제어매니저 n 은 CPS 노드 N-1 및 CPS 노드 N 에 제어 메시지를 전달 할 수 있다.

CPS 노드(130)는 CPS 제어 메시지에 따라 제어한 결과 또는 동작한 결과를 시뮬레이션 제어매니저(110)에 피드백한다. 일실시예에서, CPS 노드(130)는 구동부(액츄에이터)와 센서부를 포함하며, 구동부는 CPS 제어 메시지에 따라 동작/제어되며 그 동작/제어 결과가 센서부에 의해 검출될 수 있다. CPS 노드(130)로부터 피드백된 동작/제어 결과를 수신한 시뮬레이션 제어 메니져(110)는 정의된 알고리즘에 따라 불필요한 결과는 삭제하고 중복되거나 병합가능한 결과들을 결합시킨다. 또한, 시뮬레이션 제어 메니져(110)는 결합된 결과들을 메시지 형태로 만들어 CPS 시뮬레이터(100)로 전송한다. CPS 통신 인터페이스(200)를 통해 HW/SW 통합 시뮬레이션 모듈(260)에 전달된 결과들은 HW/SW 통합 시뮬레이션 모듈(260)에 의해 수행되는 시뮬레이션 결과에 반영된다. 전술한 과정은 실제 물리적인 CPS 노드(130)들에 해당하는 프로시져이며, CPS 노드(130)에 대한 논리적인 CPS 모델들의 동작은 HW/SW 통합 시뮬레이션 모듈(260)의 내부 로직에 의해 계산된다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 HW부분인 실제 CPS 노드(130)들과 SW부분인 CPS 노드(130)들에 대한 CPS 모델들이 상호 연동될 수 있다. 이로 인해, 광범위한 실제 영역에서의 CPS 노드들이 어떻게 동작할지 예측하고, 시뮬레이션 과정에서 발생된 오류가 CPS 모델 및 코드 자동생성에 재반영됨으로써 완벽하고 신뢰성있는 CPS 모델을 구현할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 CPS 시뮬레이터(100)의 동작을 중심으로 한 CPS 시뮬레이션 구현 방법의 흐름도를 나타내고 있다.

도 1 내지 3을 참조하면, CPS 시뮬레이터(100)는 CPS 시뮬레이터(100)에 네트워크를 통해 연결된 CPS 도메인(120)과 관련된 데이터/정보를 기반으로 하여 CPS 노드(130)들에 적합한 모델링 방식을 적용하여 최적의 CPS 모델을 자동생성한다(단계100). 단계 100에서 자동생성된 CPS 모델의 소프트웨어에 하드웨어 종속적인 부분들이 반영된 CPS 모델의 소프트웨어를 자동생성한다(단계200). 단계 200에서 생성된 CPS 모델의 소프트웨어에 대해서 정적 코드 분석 및 안전성 검증 과정을 수행하여 소프트웨어의 신뢰성을 검증한다(단계300). 그 다음 CPS 시뮬레이터(100)는 CPS 모델 기반의 CPS 노드들과 네트워크 토폴로지를 모델링하여 전체적인 CPS 네트워크를 구성한다(단계400). 검증이 완료되고 실제 하드웨어로 동작시킬 CPS 모델에 대한 소프트웨어를 CPS 노드(130)에 탑재한다(단계500). 그리고 CPS 시뮬레이터(100)는 시뮬레이션 시나리오에 따라 자동생성된 소프트웨어를 시뮬레이션한다(단계600). CPS 노드(130)가 시뮬레이션 시나리오에 따라 제어한 결과 또는 동작한 결과가 CPS 시뮬레이터(100)로 피드백되고 CPS 시뮬레이터(100)는 피드백된 결과 데이터를 분석한다(단계700). 그리고 CPS 시뮬레이터(100) 상에서의 CPS 모델의 동작과 자동생성된 소프트웨어를 탑재한 실제 CPS 노드(130)의 동작간에 차이가 발생하는지 판단한다(단계800). CPS 시뮬레이터(100) 상에서의 CPS 모델의 동작과 자동생성된 소프트웨어를 탑재한 실제 CPS 노드(130)의 동작간에 차이가 발생하는 경우에는 단계100 으로 되돌아가고, 이러한 차이가 제거되도록 시뮬레이션 모델의 파라미터 또는 기능을 재구성한다. CPS 시뮬레이터(100) 상에서의 CPS 모델의 동작과 자동생성된 소프트웨어를 탑재한 실제 CPS 노드(130)의 동작간에 차이가 발생하지 않는다면 시뮬레이션 시나리오에 따라 시뮬레이션을 종료한다.

도 4는 본 발명에 따른 CPS 시뮬레이션 시스템의 일실시예를 나타내고 있으며, CPS 시뮬레이터가 실제 CPS 노드들(예를 들면, 건물내의 센서들)에 대한 CPS 모델을 생성하고 건물내에 화재상황이 발생한 경우에 대한 시뮬레이션 시나리오를 수행하는 것을 나타내고 있다.

전술한 실시예들은 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 기술한것이며 이러한 실시예들로 본 발명을 제한하려는 의도가 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 의도 및 범위에 포함되는 다양한 변경, 변화가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 CPS 시뮬레이션 시스템의 일실시예를 나타내고 있다.

Claims

CPS(cyber physical systems) 개발을 위한 CPS 시뮬레이터 장치에 있어서,

CPS 노드에 대한 CPS 모델을 생성하는 도메인별 모델 생성 모듈과,

상기 CPS 모델에 상기 CPS 노드의 하드웨어 정보가 반영된 소프트웨어를 생성하는 소프트웨어 자동 생성 모듈과,

상기 소프트웨어에 대한 정적 코드 분석 및 안전성 검증을 통해 상기 소프트웨어의 신뢰성을 검증하는 소프트웨어 검증 모듈과,

시뮬레이션 시나리오에 따라 상기 소프트웨어를 시뮬레이션하는 HW/SW 통합 시뮬레이션 모듈

을 포함하는, CPS 시뮬레이터 장치.
제1항에 있어서,

상기 CPS 노드와 상기 CPS 모델에 대한 네트워크 토폴로지를 모델링하여 CPS 네트워크를 구성하는 CPS 토폴로지 구성 모듈을 더 포함하는, CPS 시뮬레이터 장치.
제1항에 있어서,

실제 하드웨어로 동작시킬 상기 CPS 모델에 대한 소프트웨어를 상기 CPS 노드에 탑재하는 코드 탑재 모듈을 더 포함하는, CPS 시뮬레이터 장치.
제1항에 있어서,

상기 CPS 시뮬레이터 장치와 상기 CPS 노드간의 데이터 통신을 위한 CPS 통신 인터페이스를 더 포함하는, CPS 시뮬레이터 장치.
제1항에 있어서,

상기 도메인별 모델 생성 모듈은 상기 CPS 노드의 특성에 따라 다른 CPS 모델을 생성하는, CPS 시뮬레이터 장치.
제1항에 있어서,

상기 HW/SW 통합 시뮬레이션 모듈은 상기 소프트웨어의 시뮬레이션 중 발생하는 오류에 대한 분석을 수행하는 논리 로직을 포함하는, CPS 시뮬레이터 장치.
CPS 시뮬레이션 시스템에 있어서,

CPS 노드와,

상기 CPS 노드에 네트워크 연결된 시뮬레이션 제어매니저와,

상기 시뮬레이션 제어매니저에 네트워크 연결되어 상기 CPS 노드와 연동될 수 있는 CPS 시뮬레이터 장치를 포함하며,

상기 CPS 시뮬레이터 장치는,

상기 CPS 노드에 대한 CPS 모델을 생성하는 도메인별 모델 생성 모듈과,

상기 CPS 모델에 상기 CPS 노드의 하드웨어 정보가 반영된 소프트웨어를 생성하는 소프트웨어 자동 생성 모듈과,

상기 소프트웨어에 대한 정적 코드 분석 및 안전성 검증을 통해 상기 소프트웨어의 신뢰성을 검증하는 소프트웨어 검증 모듈과,

시뮬레이션 시나리오에 따라 상기 소프트웨어를 시뮬레이션하는 HW/SW 통합 시뮬레이션 모듈

을 포함하는, CPS 시뮬레이션 시스템.
제7항에 있어서,

상기 시뮬레이션 제어매니저는 상기 CPS 시뮬레이터 장치로부터의 제어 메시지를 상기 CPS 노드에 전달하고 또한 상기 CPS 노드로부터의 제어 동작 결과값을 상기 CPS 시뮬레이터 장치에 전달하는, CPS 시뮬레이션 시스템.
제7항에 있어서,

상기 CPS 시뮬레이터 장치는,

상기 CPS 노드와 상기 CPS 모델에 대한 네트워크 토폴로지를 모델링하여 CPS 네트워크를 구성하는 CPS 토폴로지 구성 모듈과,

실제 하드웨어로 동작시킬 상기 CPS 모델에 대한 소프트웨어를 상기 CPS 노드에 탑재하는 코드 탑재 모듈을 더 포함하는, CPS 시뮬레이션 시스템.
네트워크를 통해 CPS 노드에 연결된 CPS 시뮬레이터 장치에 의한 CPS 시뮬레이션 방법에 있어서,

상기 CPS 노드에 대한 CPS 모델을 생성하는 단계와,

상기 CPS 모델에 상기 CPS 노드의 하드웨어 정보가 반영된 소프트웨어를 생성하는 단계와,

상기 소프트웨어에 대한 정적 코드 분석 및 안전성 검증을 통해 상기 소프트웨어의 신뢰성을 검증하는 단계와,

상기 CPS 노드와 상기 CPS 모델에 대한 네트워크 토폴로지를 모델링하여 CPS 네트워크를 구성하는 단계와,

실제 하드웨어로 동작시킬 상기 CPS 모델에 대한 소프트웨어를 상기 CPS 노드에 탑재하는 단계와,

시뮬레이션 시나리오에 따라 상기 소프트웨어를 시뮬레이션하는 단계

를 포함하는, CPS 시뮬레이션 방법.