工业网络系统的感知-传输-控制一体化现场总线传输介质有哪些仿佛一位智慧的守护者用挑战与进展编织出无缝
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控制技术、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，以达到生产最优化、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。它具备一体感知、分散传输以及协同控制等功能，同时具有结构网络性、高效现场性以及功能分散性等优势，是实现工业信息物理系统智能互联的关键。
然而，感知-传输-控制一体化设计面临诸多挑战，如资源受限条件下的异构终端融合困难，复杂多变的通信环境对时间确定性和传输可靠性的高要求，以及在网络环境下信息与控制交互耦合作用问题等。
为了应对这些挑战，我们必须深入理解感知、传输和控制三者之间相辅相成又相互制约的耦合关系，为揭示三者的相互作用并提升整体性能奠定基础。本文围绕一体化框架，从非理想通信下异构网络分布式融合估计、面向感知与控制适变传输以及在复杂网络环境下的协同控制三个方面，总结了国内外研究现状及进展，并探讨如何通过联合设计来解决当前所面临的问题。
本文初步提出了一种基于图2所示分层架构的手段，其中边缘估计终端负责原始数据预处理及信息转发，以减少能量消耗并提高实时可靠性。此架构有助于最小化感知-传输-控制总代价，并支持自适应资源调度与联合设计。
未来，将继续探索“感知-传输-控制一体化”范式及其应用领域，开发更为丰富的协同优化方法，不断扩大其应用范围。在这个过程中，本质上是通过优化学科各个环节进行优化学科来实现整个工业系统运行状态最佳状态，这将成为一个重要研究方向，而且在生产过程中的智能角色也将不断增强。
