工业网络系统的感知-传输-控制一体化挑战与进展仿佛是一个精明的工匠用can报文解析实例作为锤子和砧板
工业网络系统:一个融合工业控制与信息通信的复杂体系。它通过高度集成自动控制技术、计算机技术和通信网络技术,实现了信息系统与物理过程之间的协同工作,以达到生产效率的最大化、流程简化和对抗挑战。这种一体化设计面临诸多难题,包括感知层面的异构终端融合问题、传输层面的复杂环境和时间确定性要求,以及控制层面的网络环境交互耦合等。
为了克服这些挑战,我们需要综合应用控制理论、通信理论以及计算方法,将优化理论与网络设计相结合,形成能够适应动态变化和网络能力的一体化工业网络系统。这需要清晰地表达感知-传输-控制三者之间的相互作用关系,为提升整体性能奠定基础。
在探讨了一体化框架后,本文分析了国内外研究现状,并从非理想通信下异构分布式融合估计、面向感知和控制的适变传输以及复杂系统协同控制等方面进行了综述。文章还提出了如图1所示的一体化框架,并初步探索了一种分层架构(图2),以降低能量消耗和提高可靠性。
通过这样的联合设计,我们可以最小化感知-传输-控制总代价,并开展资源受限自适应调度与联合设计。此外,这种范式将不断进展,其应用范围也将扩大,为实现工业智能化提供强有力的支撑。