现场总线技术是什么东西工业网络系统的感知-传输-控制一体化挑战与进展
工业网络系统是融合了自动控制技术、计算机技术和通信网络技术的动态系统。这种系统通过网络实现了信息系统与工业物理过程的协同，促进了工业制造的数字化、网络化和智能化发展。它集成了感知、适变传输和协同控制等功能，具有结构网络化、控制现场化和功能分散化等优点，是实现工业信息物理系统智能化和互联化的核心。
然而，感知-通信-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难以融合，以及复杂多变的通信环境对时间确定性与传输可靠性的高要求。此外，在网络环境下，信息和控制交互耦合也是一大难题。
为了解决这些挑战，我们必须综合利用控制、通信、感知及计算理论，将控制优化理论与通信网络设计方法相结合，以形成自适应于系统动态和网络能力的一代新的工业网络系统。要实现这一体化设计，我们需要清晰地表示感知、传输以及控制三者之间相辅相成且相互制约的耦合关系，为揭示三者间相互作用并提升整体性能奠定基础。
本文围绕一体化框架简述了工业网络系统内涵及其特征，并分析了“感知-传输-控制一体 化”面临的问题，从非理想通信下异构分布式融合估计到面向感知及控 制的适变传输再到复杂环境下的协同 控制三个方面综述国内外研究现状及进展。
如何在恶劣环境中实现联合设计？我们探索了一种新的分层架构，其中边缘估计终端负责原始数据预处理与转发，以减少能量消耗并提高实时性。此架构使得可以最小化总代价，并开展资源调度与自适应控 制律等联合设计。
最后，本文强调虽然联合设计尚处于探索阶段，但随着科学领域不断发展，这个范式将不断涌现，其应用范围将逐步扩大。在未来，对于通过优化学科各环节来实现生产过程智能 和信息 的优 化 将成为一个重要方向，而在这个方向上， industrial network system 将扮演越来越重要角色！