工业网络系统的感知-传输-控制一体化挑战与进展总线协议在其中扮演着桥梁角色
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融合，通过网络实现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，具有结构网状、现场控股和功能分散等优势，是实现工业信息物理系统智能互联的核心。不过，这一设计面临诸多挑战，如异构终端融合难题、复杂通信环境下的时间确定性和可靠性要求，以及在网络环境下信息交互耦合作用等。
为了应对这些挑战，我们必须分析与设计满足实时可靠泛在通信及敏捷精确协同控制需求，同时综合利用理论，将控制优化与通信设计相结合，形成自适应于系统动态及网络能力的新型工业网络系统。要实现这一体制，我们需要清晰表达感知-传输-控制三者的相辅相成关系，为揭示三者间互动提升整体性能奠定基础。
本文围绕一体框架，从简述内涵特征到分析挑战问题，再从非理想通讯下分布式融合估计到面向感知适变传输以及复杂环境下的协同控制三个方面，总结了国内外研究现状。此外，本文探索了一种新的联合设计方法，并提出了如图所示的一层级架构。在这个架构中，每个边缘节点负责原始数据预处理并进行转发，以减少能量消耗降低冲突，并提高实时性。
感知-通讯-控股的一体使得每个环节都能够提供支持给其他环节，从而提升整个工业网路系统的协同能力。这一范式还会不断发展，与交叉学科科学的快速发展同步前行，将为未来的应用带来更多可能性。
