工业网络系统的感知-传输-控制一体化挑战与进展通过can通信接口协议心灵沟通智慧并行
工业网络系统：融合控制与信息通信的智慧体。这种系统通过高度集成自动化技术、计算机技术和通信网络技术，实现了信息系统与工业物理过程的协同，以达到生产优化、流程简化和效率最大化，对于推动工业制造的数字化、网络化和智能化发展至关重要。它们集成了感知能力、适应性传输以及协同控制，具有明显的结构网络化、现场控制和功能分散特点，是实现工业信息物理系统智能互联核心。
然而，这种一体设计面临诸多挑战，如资源受限终端难以融合，以及在复杂环境中保持时间确定性和高可靠性的传输需求。此外，在网络环境下，信息与控制交互耦合带来了额外挑战。
为了应对这些挑战，我们需要综合利用理论框架，将控制优化与通信设计相结合，形成能够自适应于系统动态变化及网络能力的一代新型工业网路。这要求我们清晰地表达感知-传输-控制三者的相辅相成关系，为揭示其间相互作用并提升整体性能奠定基础。
本文围绕一体框架，从内涵特征入手，对“感知-传输-控制一体”提出了分析，并从异构分布式融合估计、适变传输策略到复杂环境下的协同控制等方面，回顾了国内外研究现状及进展。
如何实现联合设计？过去，独立分离的设计约束了整体性能提升。然而，由于恶劣条件导致状态不可测或部分数据丢失，本文探索了一种新的解决方案——感知-通信-控制的一体设计，并提出了一种基于图2所示分层架构来降低能量消耗和冲突概率，同时提高实时性。
此架构使得感知支持决策提供准确信息，而传输保证实时交互，然后由控件决定最佳运行方式，使得整个系统更具协同能力。本文还讨论了未来研究方向，即通过优化学科之间接口促进“感知-传输-控件”范式不断发展，以及应用范围将扩大至更多领域。在这个趋势下，我们可以预见，将会有越来越多针对不同环节进行优化学科接口调度，以促进整个生产过程中的最优操作，从而发挥出更加关键作用！
