工业网络系统的感知-传输-控制一体化挑战与进展Can通讯报文含义如同智者指引引领着技术之路
工业网络系统:融合控制与信息通信的动态体。这种系统通过高度融合自动控制技术、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,对促进工业制造数字化、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,具有结构网络化、现场控制和功能分散等优势,是实现工业信息物理系统智能互联的核心。
然而,感知-传输-控制一体设计面临诸多挑战,如资源受限终端难以融合、复杂环境下的通信需求高以及在网络环境下的交互耦合等。为了应对这些挑战,我们必须综合利用理论,为实时可靠泛在通信与敏捷精确协同提供支持,并形成自适应于系统动态和网络能力的一代新型工业网路。
要实现一体设计,我们必须清晰表达三者之间相辅相成的耦合关系,为揭示三者间相互作用提升整体性能奠定基础。本文围绕一体框架,在简述内涵特征后分析了“感知-传输-控制一体”挑战及关键问题,从非理想通信下分布式融合估计到面向感知适变传输再到复杂环境下的协同控制等三个方面综述国内外研究现状。
如何实现联合设计?过去独立分离导致了性能提升限制。在恶劣条件下部分状态不可测丢失或超时影响了性能本文初探了一体设计并提出图2所示分层架构底部边缘估计终端负责预处理转发目标是减少能量消耗降低冲突提高可靠性实时性地理位置进行簇划分每簇一个边缘终端中间层使用边缘计算去除冗余提取局部值给中心。此架构最小总代价开展资源调度控律联合设计使得为提供支撑保证稳定运行决策提升协同能力目前尚处于探索阶段随着跨学科发展快速将得到快速发展新的范式会不断涌现应用范围扩大通过优化环节实现优化将成为方向越来越重要作用!