工业网络系统的感知-传输-控制一体化挑战与进展探索can通讯与485通讯之争寻找最佳方案
工业网络系统：融合控制与信息通信的动态体。这种系统将自动控制技术、计算机技术和通信网络技术高度结合，通过网络实现了信息与物理过程的协同，以优化生产流程、简化工作流程、高效运作，对促进工业数字化、网络化和智能化发展至关重要。它集成了感知、传输和协同控制功能，有着结构网状、现场控股和功能分散等显著优势，是实现工业信息物理系统智能互联的核心。
然而，感知-传输-控制一体化设计面临诸多挑战，如资源受限下的异构终端融合困难、复杂通信环境中的时间确定性与可靠性要求高以及在网络环境下的信息交互耦合等问题。
为了应对这些挑战，需要综合利用控制理论与通信设计方法，将优化理论与网络策略相结合，以形成适应于系统动态变化及网络能力的新型工业网络。这要求清晰表达三者之间相辅相成而又相互制约的关系，为揭示三者的交互作用并提升整体性能奠定基础。
本文围绕一体化框架，从非理想条件下异构分布式融合估计、二次适变传输以及复杂系统协同控制三个方面，回顾了国内外研究现状，并探索了一体设计方案。我们提出了如图1所示的一种新的分层架构，它包括边缘预处理节点以减少能量消耗和提高实时性，以及中间层利用边缘计算去除冗余信息并提升精度。此架构有助于最小化感知-传输-控制总成本，并支持自适应资源调度。
这项“感知-传输-控制一体”范式正在不断发展，随着跨学科研究的深入，我们预见到未来会有更多关于如何通过优化各环节来实现最佳操作指令给出的研究方向。此外，由于其在生产智能及信息升级中的潜力，这个领域将继续吸引广泛关注。
