信息物理融合系统(CPS)被认为是继计算机、互联网之后信息技术的第三次浪潮。其核心技术即3Cs：计算(Computing)、通信(Communication)、控制(Control)。最终目的是为了实现信息与物理世界的交互。然而,尽管CPS结合了分布式系统和嵌入式实时系统的优点,但是在应对大数据并行处理且实时性要求较高的景时,现有的理论研究还很欠缺,缺乏有效的指导。云计算近年来备受关注,凭借虚拟化技术,整合分布式计算资源提供计算服务已经成为一种被广泛接受的计算模式。本文研究了基于云计算的信息物理融合系统的分析与设计,主要的内容和贡献如下：1.基于云计算的信息物理融合系统体系结构本文介绍了云计算的体系结构,.分析和研究了云计算构建在分布式计算、存储结构的特点,以及这种体系结构的优势。提出基于云计算模式的CPS系统体系结构模型：在保证CPS系统资源合理部署的前提下,吸收云计算体系结构的优点,使CPS更好地融合云计算分布式计算的特长,更好的进行大数据并行计算,应对高实时性的应用场景。2.在提出的基于云计算的CPS体系结构基础上,由于分布式系统的开放性,数据在网络中的传输会存在无法预期的时延,为了提高系统的稳定性和可靠性,保证系统在时延误差允许的范围内及时响应服务请求,研究了系统的任务调度机制,并提出了二维调度机制,文中的二维调度机制打破了原有的理念,融入策略优先级的概念,也即是在分配任务调度先后顺序上不仅仅取决于任务本身,而是从策略的粒度来权衡。先划分策略优先级,策略内部再进一步划分任务的执行顺序,这种思想是合理的,也是可行的,是对传统调度机制的优化和创新,从更加抽象的角度来看待问题和分析问题,适用的领域更广,这是传统调度机制所达不到的。3.研究了该系统模型对应的容错机制,容错调度机制会根据容错规则在不影响系统正常运行的前提下最大程度地发挥分布式计算的效用,保证系统及时响应强实时性的作业,为系统的可靠性、实时性提供了保障。