工业网络系统的感知-传输-控制一体化挑战与进展Can协议解析在其中默默地织就着智能的线缕
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，实现了信息系统与物理过程的协同，以优化生产、简化流程、提高效率，对于推动工业数字化、网络化和智能化发展至关重要。工业网络系统具备感知能力，能够适时传输数据，并进行协同控制，其优势在于结构上的网络化、现场上的控制和功能的分散性，这是实现工业信息物理系统智能互联的关键。不过，一体化设计面临诸多挑战，如异构终端融合难度大、复杂通信环境下的时间确定性和传输可靠性要求高，以及在网络环境下信息交互耦合的问题等。
为了应对这些挑战，我们需要综合运用控制理论与通信设计方法，将自适应于系统动态和网络能力的一代工业网路体系形成。本文围绕一体框架，首先阐述了内涵及主要特征，然后分析了“感知-传输-控制一体”面临的挑战以及关键问题。在非理想通信条件下分布式融合估计、中立感知与控制适变传输以及复杂环境下的协同控制三个方面，我们回顾了国内外研究现状与进展。
如何实现联合设计？过去，独立分离式设计限制了整体性能提升。而恶劣环境导致状态不可测或部分信息丢失影响着性能。本文初探了一体设计并提出图2所示分层架构。底层部署边缘估计终端预处理原始数据并转发，以减少能量消耗降低冲突。此外，每个簇部署一个边缘估计终端利用地理位置将其聚类，同时中间层利用边缘计算提取去除冗余以提高精度。
感知-通信-控制的一体使得三者相辅相成制约，可以最小总代价开展资源受限自适应调度与律等联合设计。一体范式会不断涌现，使得协同优化方法丰富应用范围扩大，在生产智能操作中发挥越来越重要作用！
