工业网络系统的感知-传输-控制一体化挑战与进展以及工业总线有哪些类型
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。这些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。它们集成了感知、适变传输和协同控制功能，有着结构网络化、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带来了额外的难题。
为了应对这些挑战，我们必须综合利用控制、通信、感知以及计算理论，将控制优化理论与通信网络设计方法相结合，以形成具有自适应于系统动态和网络能力的新一代工业网络系统。
要实现一体化设计，我们需要清晰地表示感知、传输和控制三者的相辅相成关系，为揭示三者间相互作用并提升整体性能奠定基础。本文围绕这一框架分析了“感知-传输-控制一体化”面临的问题，并从非理想通信下异构网络分布式融合估计到面向感知与控制的适变传输，再到复杂环境下的协同控制三个方面，综述了国内外研究现状。
如何在恶劣环境中保证信息完整性？我们探索了一种新的联合设计方法，即将边缘估计终端部署在地图上，以减少直接传送数据给中心节点所需能量及资源。这种分层架构使得我们能够最小 化总代价，并开展自适应调度与控律等联合设计工作。
通过此类“感知-传输- 控制一体”的范式，我们可以提升协同感觉/控能力。在未来的研究中，这个范式将不断发展，与跨学科领域如人工智能、大数据分析等结合，更深入地探讨如何在实时变化的情况下进行有效管理。