混杂系统（HybridSystems）是指连续变量和离散事件同时存在并且相互影响和相互作用的一类动态系统。CPS属于混杂系统的研究范畴，混杂系统中的许多模型和技术都可以作为CPS研究时的借鉴，比如离散事件模型、计算智能模型、博弈法等。但CPS也具有混杂系统所不包含的新特征，比如信息层的软件组件将和所涉及的实际物理设备直接交互，而每个物理设备也都必须包含通信与计算的能力，而且CPS中的反馈是包含了人和生物在内的“Cyber-Physical”反馈过程。人将不仅作为系统的设计者、监控者和使用者，而是变成系统的一部分。人的语言、思想、行为甚至人的生物特征等因素都将参与CPS的运行与决策。

总体来说，相较于现有的各种智能技术，CPS在结构和性能等方面主要有以下几个特征。

1）全局虚拟性、局部物理性：系统对物理世界局部发生的感知和操纵，可以跨越整个网络被实时、安全、可靠地监测和控制。

2）深度嵌入性：嵌入式传感器与执行器的结合使计算被深深地嵌入物理对象中，使物理对象或设备具备计算、通信、控制、远程协调和自治五大功能，使得计算成为物理世界的普通部分，从而使信息世界与物理世界可以实时交互、深度集成和协同控制。

3）事件驱动性：在物理世界中，环境和物理对象状态的变化构成CPS事件，触发“事件—感知—决策—控制—事件”的闭环控制过程，并最终会改变物理对象的状态，从而实现智能控制、提高服务的质量。

4）以数据为中心：CPS每一层的组件与子系统都为上层提供服务，采集到的信息数据从物理世界到用户向上不断地提升抽象级，最终用户会得到全面精确的事件信息。(www.daowen.com)

5）实时性：由于物理世界时间的不可逆转性，系统同时存在时间、空间方面的约束，在时空层次上具备高度的复杂性，所以很多应用对CPS的时间性提出了严格的要求，尤其是在重要基础设施领域，信息获取和数据提交的实时性会对用户的判断与决策精度产生严重影响。

6）高安全性和可信赖性：CPS业务应提供端到端服务，所以必须保证数据端到端的安全传输，这就需要防范恶意攻击以及用户隐私被暴露等问题。同时，网络作为终端层和应用服务的数据传输中介，应对数据传输的双方进行认证和授权，实现CPS的全程安全管控，满足可靠性、效率、可扩展性和适应性的要求。

7）异构性：CPS提供各异构子系统的无缝连接，各个子系统间要通过有线或无线的通信方式相互协同工作，具有开放性、动态性和多维度的异构性特点。

8）高度自主性：组件与子系统都能自主适应物理世界的动态变化，具备自组织、自配置、自维护、自优化和自保护能力，支持CPS完成自感知、自决策和自控制。

9）领域相关性：由于不同领域的CPS系统结构功能有所不同，所以其研究必须针对相关应用领域，诸如汽车、石油化工、航空航天、制造业、民用基础设施等，要着眼于这些系统的容错、安全、集中控制和社会等方面会如何对它们的设计产生影响。