西安交通大学系统所管晓宏教授
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管晓宏: 教授，博导、所长
长江学者特聘教授、 IEEE
电子信息工程学院院长
智能网络与网络安全教育部重点实验室首席科学家
电话：+86(29)663934、传真：+86(29)
1999年访问美国哈佛大学工程与应用科学系
1993年5月获美国康涅狄格大学电机与系统工程系博士学位
1985年3月获清华大学自动化系工学硕士学位
1982年7月获清华大学自动化系工学学士学位
2009-，康涅狄格大学杰出工程师院
2008年度IEEE通信学会系统集成与建模最佳论文奖
2008-，IEEE机器人与自动化学会杰出讲座人
2007-, IEEE
2006年度国家科技进步二等奖（第五完成人）
2005年度国家自然科学二等奖（第一完成人）
2004年度教育部自然科学一等奖（第一完成人）
1997年度国家杰出青年基金
1996年度美国李氏基金杰出成就奖
1996年度国家教委科技进步二等奖
授权专利：
基于拉氏松弛的生产系统序贯调整工艺方法，ZL
02 1 14410.9（中国专利局）
异常文件访问自适应检测方法，ZL
6264.0（中国专利局）
Windows环境下的主机入侵检测方法，ZL
3053.2（中国专利局）
Linux环境下基于调用栈图的入侵检测方法，.9（中国专利局）
一种计算机系统快速还原的方法，.7（中国专利局）
基于收发平衡的TCP网络流量回放测试方法，ZL.9（中国专利局）
基于传输层特征的P2P网络流量识别方法，ZL.1（中国专利局）
学术职务：
IEEE Transactions on Power Systems编辑，2009 –
Automatica编委，1999－ 2011
《控制理论与应用》编委，2003－
《决策与控制》编委，2000－
教育部科学技术委员会委员，2002－
IEEE/ASME International
Conference on Advanced Intelligent Mechatronics大会协主席, 中国西安，-5日
IEEE Conference on
Automation Science and Engineering程序委员会协主席, Scottsdale, AZ, USA, －25
International Symposium on
Intelligent and Networked Systems大会主席, 中国北京、西安, －14日
The 42nd IEEE Conference on
Decision and Control程序委员会委员, Bahamas Island, －17日
World Congress on
Intelligent Control and Automation指导委员会、程序委员会委员, , , ,
国际会议大会报告和邀请报告
特邀报告, the 4th Chinese-Swedish Conference on Control, Hong Kong, China,
Jan 10-11, 2008: Optimization Based Method
for Solving Routing and Wavelength
大会报告 (IFIP International Conference on Research and Practical Issues of
Enterprise Information Systems, Beijing, China, 2007)：Optimization Based Production
Scheduling for Large Enterprises
特邀报告 (the International Conference on Frontier Problems in Systems and
Control, Beijing, China, 2007): Energy-Efficient Sensing Coverage and
Communication for Wireless Sensor Networks
特邀报告 (European Science Foundation Exploratory Workshop on “Mathematical
Models for Electricity Markets,” Ciudad Real, Spain, 2006)：Optimization Based Method for
Generation Portfolio Management in Futures and Spot market
大会报告 (the North America Power Symposium, MIT, MA, USA, November, 1996)：Optimization-Based Scheduling of
Cascaded Hydro Power Systems with Discrete Constraints
目前研究方向:
1.复杂网络化系统的安全与经济性;
2.生产制造系统的优化调度；
3.市场竞标和对策方法研究、电力市场仿真和预测
4.信息物理融合系统、智能电网、传感器网络、网络安全；
主要资助：
1.国家杰出青年基金
2.国家自然科学基金重点项目、面上项目、创新群体
3.国家863项目
4.国家教育部重点科研项目 、长江学者创新团队、“985计划”、“211计划”
5.宝钢集团公司
7.国家电网西北公司
8.美国联合技术公司（UTC）
国际与地区合作：
1.哈佛大学 (Harvard
University)
2.马塞诸萨大学 (University of
Massachusetts)
3.康涅狄格大学 (University of
Connecticut)
4.香港中文大学 (Chinese University of Hong
5.香港科技大学 (Hong Kong University of
Science and
Technology)
著作(章节)：
X. Guan, P. B. Luh, E. Ni
and R. Li, “Hydrothermal Power
Systems”, Wiley Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering, John Wiley
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and Y. C. Ho, “Optimization Based Bidding Strategies for Deregulated Electric
Power Market,” Next Generation of Unit
Commitment Models, Series on
Operations Research/Management Science, Kluwer Academic Publishers, 2001.
Yu-Chi Ho, Xiaohong Guan,
Xi-Ren Cao, Weibo Gong, Peter B. Luh, Houmin Yan, Some Useful
Information for Scholars New to the World of Science, Tsinghua University
Press / Springer-Verlag, 2004
X. Guan, Y. Zhou, Q. Zheng, Q. Sun and J. Zhao, “Dynamic Model and
Analysis for Information Propagation in Online Social Networks,” Social-Technical Networks: Science and
Engineering Design, CRC Press/Taylor and Francis Group, 2011
X. Guan, P. B. Luh, H. Yan and J. A. Amalfi, &An optimization
Based Method for Unit Commitment,& International
Journal of Electrical Power & Energy Systems, Vol. 14, No. 1, Feb.
1992, pp. 9-17.
X. Guan and P. B. Luh, &A New Parallel Algorithm for Optimal
Control Problems of Interconnected Systems,& International Journal of Control, Vol. 56, No. 6, Dec. 1992, pp.
H. Yan, P. B. Luh, X. Guan, and P. Rogan, &Scheduling
Hydrothermal Power Systems,& IEEE
Transactions on Power systems, Vol. 8, No. 3, August, 1993, pp.
X. Guan, P. B. Luh, H. Yan and P. Rogan, &Optimization-Based
Scheduling of Hydrothermal Power Systems with Pumped-Storage Units,& IEEE Transactions on Power systems, Vol.
9, No. 2, May 1994, pp. .
L. Zhang, P. B. Luh, X.
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X. Guan, P. B. Luh and B.
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Vol. 11, No. 2, May 1996, pp. 864-869
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Hydrothermal Power Systems with Cascaded Reservoirs and Discrete Hydro
Constraints.& IEEE Transactions on
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Restricted Operating Zones and Discharge Ramping Constraints,& IEEE Transactions on Power Systems, Vol.
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Data Streaming Method for Monitoring Host Connection Degrees of High Speed
Links,” IEEE Transactions on Information Forensics
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T. Qin, X. Guan, W. Li, P.
Wang, Q. Huang, “Monitoring Abnormal Network Traffic Based on Blind Source
Separation Approach,” Journal of Network
and Computer Applications, vol. 34, no. 5, Sept. 2011, pp.
J. Li, Q. Jia, X. Guan, X.
Chen, “Tracking a Moving Object via a Sensor Network with a Partial Information
Broadcasting Scheme,” Information
Sciences, vol. 181, no. 20, Oct. 2011, pp.
Y. Han, X. Guan, L. Shi,
“Optimization Based Method for Supply Location Selection and Routing in Large
Scale Emergency Material Delivery,” IEEE
Transactions on Automation Science and Engineering, vol. 8, no. 4, Oct. 2011,
pp. 683-693.
W. Wu, J. Wei, X. Guan and L. Shi, “A Hybrid Nested
Partitions Algorithm for Scheduling Flexible Resource in Flow Shop Problem,” to
appear in International Journal of
Production Research
H. Wu, X. Guan, Q. Zhai and
H. Ye, “A Systematic Method for Constructing Feasible Solution to SCUC Problem
with Analytical Feasibility Conditions,” to appear in IEEE Transactions on Power Systems
B. Zhang, X. Guan, M. J.
Khan, Z. Zhang, Y. Zhou, “Time-varying Dynamic Propagation Model of Hot Topics
on BBSes and Blogs,” to appear in Information
Q. Zheng, T. Liu, X. Guan, Y. Qu, N. Wang, “A
New Worm Exploiting IPv4-IPv6 Dual-stack Networks,” Proceeding of the 5th ACM Workshop on Recurring Malcode (WORM 2007)
in association with the 14th ACM Conference on Computer and Communications
Security (CCS), November 2, 2007, Alexandria, Virginia, USA
T. Qin, X. Guan, W. Li and P.
Wang, “Dynamic Features Measurement and Analysis for Large-Scale Networks,” Proceedings of IEEE International Workshop
on Computer-Aided Modeling, Analysis and Design of Communication Links and
Networks (with International Communication Conference), Beijing, China, May
23 2008 (唯一最佳论文奖)
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&&&&&&本期共收录文章20篇
　　3 仓库管理CPS系统 中国论文网 /8/view-5131163.htm　　3.1 仓库运营信息管理系统 　　仓库运营信息管理系统的功能是在仓储运营作业过程中，对物料个体的所有数据信息进行收集处理并将其存储在系统数据中心，例如出入库货物的品种、数量、时间、频率以及库中结存等各种原始数据信息。并通过系统通信网络将其传输到系统监控中心，其通过对这些数据的分析处理，及时掌握仓库运营规律，并有针对性地制定相应合理的仓库管理调控策略。系统执行网络通过通信网络接收存储监控中心所下达的计划，依据这些指令对仓库运营中的各作业环节进行合理的控制。其次系统监控中心通过通信网络将仓库运营信息实时反馈到各个系统终端，使系统使用者通过终端及时了解到仓储作业与货物移动状态，保证进货入库、在库管理、出库发货等各个运营流程的顺利衔接。 　　3.2 仓库设备自动监控系统 　　仓库设备自动监控系统的功能是将仓储运营中的机械自动化设备、信息收集与信息处理设备、执行器设备以及计算机系统智能监控设备进行深度集成与融合。其主要负责将仓储运营中各个作业设备通过通信网络进行连接与整合，为系统监控中心命令的传递与实施提供最优化方案，使系统中各个设备之间的独立性得到极大的降低，使系统的监控具备了自动化与集成化。从设备监控的方面来看，仓储自动化系统主要是由输送设备监控系统、搬运设备监控系统、分拣设备监控系统、堆垛设备监控系统等构成的。 　　3.3 仓库运行安全监控系统 　　仓库运行安全监控系统通常主要是由仓库环境监测和仓库运营设备监控两大部分构成的，其主要是对仓库环境的状态参数和仓库运营设备的作业状态参数进行实时监测与记录，并对数据集成或单一处理，并及时对针对数据变化规律中的异常情况，向系统使用者进行预警处理。仓库环境监测系统的主要作用就是要利用各种先进的检测仪器对仓库内部与外部环境状况的参量（比如温度、湿度、光照度、空气含氧量等）进行实时测量、记录、计算、仿真与预警等，以达到监控仓库运营环境安全性与为发展改善仓库运营环境建设提供可靠历史数据分析的目的。在现代仓库管理系统配置的运营设备监控系统，其作用就是利用先进的监测控控制设备和科学技术手段对系统运营中关键环节设备进行实时监控调整与安全运行，确保库房作业效率和监管水准得到保障。 　　4 结束语 　　信息物理融合技术是实现计算资源与物理资源的紧密结合与协调的下一代物联网信息通信方式。它可以为仓库运营管理系统的改革创新提供新的发展路线和建设方案。因此，研究将信息物理融合技术应用于企业现有技术中，将实现并提升库房作业效率和监管水准，对于我国仓库运营管理技术体系的完善有一定的积极意义。通过研究信息物理融合系统的技术特点，作者提出仓库运营管理信息物理融合系统体系结构，并将其融合与应用于企业仓库运营管理系统中，从而提高运营效率和监管水准。目前，仓库运营管理的信息物理融合系统已经得到局部应用。 　　参考文献： 　　[1]张侃，张广泉，张茗泰.一种可信的信息物理融合系统设计框架初探[J].计算机研究与发展，2011，47. 　　[2]黎作鹏，张天驰，张菁.信息物理融合系统（CPS）研究综述[J].计算机科学，2011（09）. 　　[3]李仁发，谢勇，李蕊等.信息-物理融合系统若干关键问题综述[J].计算机研究与发展，2012（06）. 　　[4]谭朋柳，舒坚，吴振华.一种信息-物理融合系统体系结构[J].计算机研究与发展，2010（Sl）. 　　[5]赵俊华，文福拴，薛禹胜等.电力信息物理融合系统的建模分析与控制研究框架[J].电力系统自动化，2011（16）. 　　[6]余维，叶阳东.一种信息物理融合系统行为预测模型[J].计算机科学，2013（05）. 　　[7]何明，梁文辉，陈国华.基于多视图的信息物理融合系统体系结构研究[J].计算机工程与应用，2013（12）. 　　[8]孙彦景，于满，孙彦.煤矿信息物理融合系统模型[J].计算机研究与发展，2011（Sl）. 　　[9]刘军.信息物理融合系统在仓储监控管理中的应用研究[J].中国流通经济，2011（09）. 　　作者简介：王乐达（1922-），男，北京人，学士学位，研究方向：RFID、信息物理融合。 　　作者单位：华中科技大学文华学院，武汉 430074 　　基金项目：湖北省自然科学基金资助（2013CFC113），华中科技大学文华学院基金资助（2012Y33）。
　　摘 要：根据库房安全管理与事故预警的要求，提出将信息物理融合系统引入仓库管理。根据库房状态及其内部环境参量，结合库房仓储自身功能特点及运作规则，定制关于库房仓储管理的信息物理融合系统，构建具有感知环境、预警机制和自动监测等功能的仓库管理信息物理融合系统，通过分析，认为物料实体与环境信息的有机交互可以为管理者提供可靠监控方式，从而提高库房作业效率和监管水准，系统地初步应用验证该了模型的可行性。 　　关键词：信息物理融合系统；仓库管理；嵌入式系统；监控；控制技术 　　中图分类号：TP311.52 　　随着信息电子科学技术的发展，虚拟信息与物理实体之间的联系在不断加深，原有物联网技术已无法满足现代仓储管理信息与自动化设备之间的交互融合。但是，信息物理融合系统（Cyber-Physical Systems，CPS）可以为这个问题的解决提供新的思路与解决途径。CPS是一种集成了计算技术、通信设备、感知器件、控制技术及物理实体的新型智能工程系统，其具有计算处理、自动通信、精确监控协同运作和自我控制等功能。它通过对物理环境进行实时监控、分析与仿真，安全、高效与灵活地对物理实体进行检测与控制，实现了对信息与设备之间的统一管理与交互融合。为此，作者结合库房管理功能特点及运营模式，提出将CPS应用于仓库管理运营中，并建立仓库管理信息物理融合系统。根据CPS体系结构，阐述并分析系统各个功能，通过分析认为，该系统的应用可以使库房作业效率和监管水准得到显著提升。 　　1 CPS研究现状 　　当前，信息物理融合系统已经在世界各国相关科研人员和学者中引起了重视与关注，逐渐成为近年来的学术探讨热点。张侃博士等人提出信息物理融合系统（CPS）通过连接物理世界和计算系统，由计算核心监控，是一种物理进程和计算进程紧密结合的系统。黎作鹏博士等人提出信息物理融合系统通过计算、通信与控制技术的有机与深度融合，实现计算资源与物理资源的紧密结合与协调的下一代智能系统。李仁发教授等人提出信息物理融合系统集成了计算系统与物理系统，并通过嵌入式计算机与网络实现了两者之间的协作和融合，将对人们的生产和生活方式产生重要影响。谭朋柳教授等人提出信息物理融合系统是当今最前沿的交叉研究领域之一，它被普遍认为是计算机信息处理技术史上的下一次革命，将会改变人与现实物理世界之间的交互方式，具有广泛的应用前景。赵俊华博士等人认为信息物理融合系统的提出与发展为促进电力一次系统与电力信息系统的深度融合，并最终实现电网智能化的目标提供了新的思路和实现途径。余维教授等人提出利用仿真模型分析CPS中的物理世界连续状态和信息世界离散事件之间的联系和交互，为CPS的行为预测、状态评估和实时控制提供了有效解决方法。何明教授等人利用微电网CPS实例论证了基于不同视图的CPS体系结构分析方法的优点。孙彦景教授等人针对煤矿安全生产与事故救援的需求，利用模型仿真思想成功将CPS系统应用于煤矿井下。刘军博士提出将CPS应用于仓储管控一体化系统具有广阔的前景。 　　2 仓库管理CPS体系结构 　　由于CPS的研究仅处于初始阶段，经过调查分析，世界各国专家学者还没有针对残酷管理信息物理融合系统这一技术领域进行全面的的研究。通过分析信息物理融合系统在其它行业领域的实际应用方案，作者发现对信息物理融合系统进行结构分析设计与开发符合仓库管理特定要求的信息物理融合系统具备了可行性，并对该系统体系结构各组成部分进行分析。 　　2.1 物理世界 　　物理世界的功能是为传感器设备提供各类可读取的数据信息参量。由此看出物理层是信息物理融合系统的源头。它主要由仓库内部中的所有物理实体及其环境参量构成。 　　2.2 传感网络 　　传感网络的功能是感知物理世界中的数据信息参量，例如仓库内部环境中的温度、湿度等环境参量。库房存储物料的质量、体积等个体特征数据等。并将采集到的物理信息原始数据由设备进行预处理之后，传递到数据中心和监控中心。它主要由多个传感器设备及已嵌入设备的数据处理器件构成。 　　2.3 数据中心 　　数据中心的功能是将传感网络所传递的预处理数据进行存储，同时验证系统用户的管理权限，并对不同使用权限的用户提供相应等级的数据查询与分析服务功能。它主要由多个数据服务器构成。 　　2.4 监控中心 　　监控中心的功能是对由数据中心存储并传递的数据信息参量进行处理与分析作业，并依据处理结果制定相应的库房管理运营策略，进而为控制调整执行器设备提供指令依据。其次，其负责对系统用户的合法身份及其使用权限进行核查，并按照系统认证使用者所下达的合法调控指令对执行器设备进行控制。如出现不合法行为及危险状况，立即向系统其他使用者发送预警信息，使系统与库房安全性得到极大地提升与保障。它主要由多个监控服务器构成。 　　2.5 执行网络 　　执行网络的功能是由嵌入执行器设备的接收器件，对监控中心所传递的调整控制策略进行接收与存储，并依据计划向符合执行条件的某个或某些执行器设备下达指令，控制执行设备对物理世界中的某些物理属性进行改造，以达到信息进程与物理世界交互融合的目的，它主要由路由器、交换机和通信服务器等通信设备构成。 　　2.6 使用终端 　　使用终端的功能是为使用者与系统之间的信息交互提供平台。通过使用终端，合法系统使用者在经过系统数据中心验证之后，可对其存储的数据信息进行浏览与查询。或通过终端向系统监控中心发送调整控制指令，其次也可以通过该终端使用者可实时获知系统监控中心所发来的预警信息，了解库房与系统实时运营状态，使库房运营安全性与高效性得到提升。它主要由包括手机、笔记本、桌面计算机及特定终端设备等构成。 　　2.7 通信网络 　　通信网络的功能是为系统各组成部分之间的信息通信交互提供保障。其用于连接系统其他各部分之间的通信信道，为系统提供实时化数据通信服务，使数据信息在传递过程中的保真性与安全性得到最大的保障与提升。它是主要由路由器、交换机和通信服务器等通信设备等构成的网状拓扑结构。
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