信息物理融合系统(Cyber-Physical Systems,CPS)是将计算机信息世界与物理真实世界紧密融合的产物,其核心离不开嵌入式。可以将CPS技术当作对现有嵌入式技术的完善与优化,在某种意思上可以把CPS当作新一代嵌入式系统。基于组件的软件工程指的是使用组件技术来实现系统开发,使用组件进行系统开发能提高开发效率。目前组件技术主要还是运用到在PC机中,较少用于CPS环境里,这是因为CPS系统本身具有的资源限制和实时性等要求。但随着CPS系统复杂性逐步增加,对系统各方面性能都提出了更高的要求,推动了先进的软件工程思想向CPS领域转移。目前已经有大量的研究工作开始关注信息物理融合系统的组件技术,特别是在较小且静态的配置系统中。SaveCCM(SaveComp Component Model)是瑞典Malardalen大学嵌入式系统实验室所研究SAVE(车辆系统安全鉴定的基于组件的设计)工程里的一个面向CPS软件组件模型。本文基于SaveCMM组件模型的原理设计一个小型信息物理融合系统:自动包装系统。本文首先根据自动包装系统功能和SaveCMM组件模型的设计原理,给出了自动包装系统模型整体架构,以及每个组件和组件上端口的设计。这种基于SaveCMM组件模型开发自动包装系统的方法可以大大提升系统的开发效率,提高代码的可重用性。其次,在SaveCMM组件模型的专属设计平台SaveIDE上完成了自动包装系统模型。依据SaveIDE的开发流程,先给出组件与组件之间通信规则和互联情况,然后使用了时间自动机(Time Automata)描述每个组件的内部行为,并且给出时间自动机中参数与组件端口的映射关系。由于SaveIDE有一系列自动化的过程,所以在设计自动包装系统时候,可以在一定程度上忽视实际的硬件环境,实现软件和硬件的相对分离。最后,使用UPPAAL PORT模拟工具对自动包装模型进行模拟运行。根据UPPAAL PORT语法规则使用该验证工具对自动包装模型基本的逻辑进行验证,并给出模拟与验证结果。这种模拟和验证方法能在系统开发早期用较少的代价发现错误从而避免致命的失误以节约开发成本。