工业网络系统的感知-传输-控制一体化挑战与进展Can总线与485总线哪个更胜一筹
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，有着结构网络化、现场控制和功能分散等优势，是实现工业信息物理系统智能互联的核心。然而，这一设计面临诸多挑战，如资源受限终端难以融合，以及复杂通信环境中的时间确定性与传输可靠性需求。
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，形成具有自适应能力的新一代工业网络。要实现一体化设计，我们必须清晰表达感知-传输-控制三者之间相辅相成且相互制约的耦合关系，为揭示其相互作用并提升整体性能奠定基础。
本文围绕感知-传输-控制一体框架，在介绍内涵及主要特征后分析了“感知-传输-控制”面临的问题，并从非理想通信下异构分布式融合估计到面向感知和控制的适变传输再到复杂系统协同 控制三个方面综述国内外研究现状及进展。
如何在恶劣环境中实现联合设计？过去，独立分离是常见做法，但这限制了整体性能提升。本文初探了一体化设计，并提出了如图所示的一种分层架构。在此架构中，将原始数据预处理于边缘终端，以减少能量消耗并提高交互可靠性。此外，该架构基于地理位置进行簇划分，每簇部署一个边缘终端，以去除冗余信息并提高精度。
最终，一体化使得感知为提供支撑；传输实时可靠交互；而控为稳定高效运行提供决策，从而提升协同能力。这项研究尚处探索阶段，但随着科学发展，“感知-传输-控”范式会不断涌现，而应用范围将扩大，成为重要研究方向之一！
