如何将工业网络系统的感知-传输-控制一体化实现面对5种工业通讯协议的挑战与进展
工业网络系统的融合与演进：探索5种工业通讯协议在感知-传输-控制一体化中的挑战与机遇
工业网络系统，作为自动控制技术、计算机技术和通信网络技术的完美结合，是现代工业生产不可或缺的一部分。这类系统不仅能够实现信息系统与物理过程的协同优化，还能推动制造业向数字化、网络化和智能化发展。然而，在实现感知-传输-控制一体化设计时，面临诸多挑战，如异构终端的融合难题、复杂多变的通信环境以及网络环境下的信息交互耦合等。
为了克服这些挑战，我们需要综合运用控制理论、通信理论以及计算科学，以形成自适应于系统动态和网络能力的新型工业网络系统。通过清晰表达感知、传输和控制三者的相辅相成关系，我们可以揭示它们之间的相互作用，并提升整体性能。
本文首先介绍了工业网络系统的一体化框架，然后从非理想通信下异构分布式融合估计、适变传输策略以及复杂环境下的协同控制三个角度综述了国内外研究现状。此外，本文还提出了一种分层架构，以减少能量消耗并提高信息交互可靠性。
随着交叉学科领域不断进步，新的“感知-传输-控制一体化”范式将不断涌现，而协同优化方法也将变得更加丰富。因此，将各个环节进行优化与协调以实现高效生产，将成为未来研究的一个重要方向。在这个方向上，5种不同类型的工业通讯协议（如PROFIBUS, EtherNet/IP, Modbus TCP/IP, CC-Link IE Field Network, and IO-Link）扮演着关键角色，它们如何在感知-传输-控制一体中发挥作用，对于推动这一领域发展至关重要。
