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随着嵌入式计算、网络通信、海量数据处理等技术的高速发展，感控、计算和通信能力深度嵌入到物理设备中，从而产生了信息物理融合系统（Cyber-PhysicalSystems, CPS）。由于CPS的应用领域要求系统具有高可信性，故需要研究CPS可信性保障方法。而CPS作为一种网络化嵌入式系统，其软件的运行受系统资源的约束，能量作为系统资源影响CPS软件的可信性。现有的可信性评估方法通常针对软件一般特征，如代码行数、缺陷数、失效时间等进行度量或评估，无法直接评估能耗对CPS软件可信性的影响。而低能耗作为一种软件质量属性，已成为软件体系结构设计者需要考虑的需求之一，故本文重点研究CPS软件体系结构能耗建模和分析、基于体系结构能耗的CPS软件可信性评估等问题。本文主要研究内容包括：（1）在时间Petri网的基础上，通过扩展其能耗信息，形成能耗时间Petri网，并从体系结构角度建立CPS软件的能耗模型，针对最小能耗、最大能耗、平均能耗等问题提出相应的分析方法；（2）通过分析能耗对CPS软件可信属性的影响，将能耗作为可信属性评估参数，采用AHP方法分配可信属性权重，建立基于体系结构能耗的可信性指标模型；（3）根据建立的可信性指标模型，针对CPS软件运行环境的动态、开放、网络化特性，将CPS软件可信性评估过程分为两步。首先评估单个CPS软件的可信性，而针对CPS软件的网络化特性，通过分解CPS软件交互结构，对软件的交互过程可信性进行评估。最后，通过贯穿整个分析和评估过程的实例说明提出方法的有效性。本文提出的方法可以有效描述和分析CPS软件的能耗问题，并通过创建基于能耗的可信属性评估指标来评估设计阶段的CPS软件可信性，可以为设计高可信低能耗的CPS提供有力支持。