工业网络系统的感知-传输-控制一体化探索挑战与进展之路尤其是can总线技术的应用如何应对这些挑战
工业网络系统的感知-传输-控制一体化：探索挑战与进展
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复杂系统，它通过网络实现了信息系统与物理过程的协同，促进了工业制造的数字化、网络化和智能化发展。这种系统集成了感知、适变传输和协同控制功能，有着结构网络化、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化和互联化的关键。
然而，这种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，复杂多变的通信环境需要高时间确定性与传输可靠性，以及在网络环境下信息交互耦合的问题。
为了应对这些挑战，我们必须综合利用控制、通信、感知和计算理论，将控制优化理论与通信网络设计方法相结合，以形成具有自适应于系统动态和网络能力的一代工业网络。要实现这一点，我们需要清晰地表示感知、传输和控制之间相辅相成且相互制约的耦合关系，为揭示三者间作用并提升整体性能奠定基础。
本文围绕一体化框架，简述了工业网路系统内涵及其主要特征，并分析了“感知-传输-控制一体”面临的问题。我们从非理想通信下异构分布式融合估计、中性的适变传输以及复杂环境下的协同调控三个方面，对国内外研究进行综述。
如何在恶劣环境中保证数据完整性？如何在有限资源情况下提高实时性？本文提出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及转发，减少能量消耗并提高可靠性。此外，本文还讨论了一种联合设计方法，可以最小化总代价，并开展自适应资源调度与通道选择等研究。
随着交叉学科领域不断发展，“感知-传输-控制一体”的范式将不断演进，协同优化方法也将变得更加丰富，其应用范围将持续扩大。在未来，一致优化学策略将成为一个重要方向，而工业网路在生产过程中的角色也会越来越重要！
