工业网络系统的感知-传输-控制一体化挑战与进展像一位精通多种协议的大师善于运用以太网Wi-Fi和CA
工业网络系统：一个融合了自动控制技术、计算机技术和通信网络技术的复杂系统。这种系统通过网络将信息系统与物理过程结合起来，实现生产的最优化、流程的简化和效率的最大化，对于促进工业制造数字化、网络化和智能化发展至关重要。它集成了感知、适应性传输和协同控制等功能，并具有结构上的网络化、现场上的控制以及功能上的分散性，这些都是实现工业信息物理系统智能互联的关键。但是，感知-通信-控制一体设计面临着诸多挑战，如资源受限终端难以融合，以及在复杂多变环境下要求高时间确定性和传输可靠性的通信环境。此外，在网络环境中信息与控制交互耦合也是一个问题。
为了克服这些挑战，我们必须分析并满足实时可靠泛在通信以及敏捷精确协同控制需求，同时综合运用控制理论与通信设计方法，将两者相结合，以形成能够自适应于系统动态和网络能力的一代新型工业网路系统。在此基础上，我们需要清晰地表达感知、传输及控制三者的相辅相成及相互制约关系，为揭示这三者的交互作用并提升整体性能奠定基础。
本文围绕一体框架，从简述内涵特征开始，再分析“感知-传输-控制一体”所面临挑战与关键问题。从非理想条件下的异构分布式融合估计到面向感知控目的适变传输，再到复杂环境下的协同控策略，本文总结了国内外研究现状及进展图1展示了一体框架。
如何实现联合设计？过去，独立分离设计限制了整体性能提升。而恶劣条件导致部分状态不可测或信息丢失超时，不完整影响控性能。本文探索了一体方案，并提出如图2所示分层架构底部部署边缘终端进行预处理转发目的是减少能量消耗降低冲突提高可靠性基于此可以最小总代价开展资源调度控律等联合设计
一体设计使得感知为控提供支撑，传输负责实时交互而控保证稳定高效运行提升协同能力目前研究尚未达到探索阶段随着学科快速发展交叉学科取得新进展工业网路也将快速发展新的范式会不断出现应用范围扩大通过优化各环节实现优生会成为重要方向且在生产智能中发挥越来越重要作用声明本文为转载类文章如涉版权请联系删除不便谅解
