工业网络系统的感知-传输-控制一体化挑战与进展Can总线在其中扮演着不可或缺的角色就像是心脏一样跳动
工业网络系统：融合控制与信息通信的动态体，通过高效地结合自动化技术、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，这对于推动制造业数字化、网络化和智能化发展至关重要。这种集成感知、传输和控制功能于一体的系统，以结构网络化、现场控制以及功能分散为特点，是构建智能信息物理系统并实现工业互联的一把钥匙。然而，在设计这项感知-通信-控制一体化时，我们面临着诸多挑战，如异构终端的融合难度、高要求的时间确定性与传输可靠性，以及在复杂环境下进行交互耦合等。
为了应对这些挑战，我们需要深入分析工业系统对实时可靠泛在通信和敏捷精确协同控制的需求，并将优化理论与网络设计方法相结合，以形成能够适应系统动态和网络能力变化的一代新型工业网络。在追求一体化设计时，我们必须清晰表达三者的相辅相成及相互制约关系，为揭示它们间作用而奠定基础。
本文围绕这一框架，从简述内涵到探讨“感知-传输-控制”挑战，它详细阐述了非理想通信下的分布式融合估计、面向感知和控制适变传输以及复杂环境下的协同控制等关键问题。我们还提出了一个基于图1所示框架的分层建筑，旨在降低能耗、提高交互可靠性，并提出了一种自适应资源调度方案。
随着跨学科研究不断进展，“感知-传输-控制”范式也会不断演进，而协同优化方法将变得更加丰富，其应用范围也将扩大。未来，通过优化学各环节来实现生产过程最优，将成为一个重要方向。而在这个过程中，工业网路系统作为核心，将发挥越来越大的作用。
