如何将工业网络系统的感知-传输-控制一体化融入现场总线应用中面对这一挑战我们又取得了哪些进展
工业网络系统的融合与演进：从感知到传输再到控制的一体化探索
在数字化转型的浪潮中，工业网络系统扮演着核心角色。这类系统集成了自动控制、计算机技术和通信网络技术，通过网络实现了信息系统与物理过程的协同操作，从而达到生产优化、流程简化、效率最大化，对促进工业制造的智能化发展至关重要。这些系统不仅具有结构网络化、控制现场化和功能分散等优势，还能实现信息物理系统的互联互通。
然而，在感知-通信-控制一体设计面临诸多挑战。例如，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要求高时间确定性和传输可靠性，以及在网络环境下信息和控制交互耦合等问题。
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，将优化理论与通信设计方法相结合，以形成自适应于系统动态和网络能力的新一代工业网路体系。实现一体设计需要清晰地表示三者之间相辅相成且相互制约的耦合关系，为揭示三者的相互作用并提升整体性能奠定基础。
本文围绕“感知-传输-控制一体”框架，从非理想通信下异构分布式融合估计、高级适变传输策略以及复杂环境下的协同控制等三个方面，综述了国内外研究现状及进展，并提出了一种新的分层架构来最小化感知-传输-控制总成本。
这种联合设计使得感知为控提供信息支撑，传输负责实时可靠交换数据，而控则为保证稳定高效运行提供决策，从而提升协同能力。此领域尚处于探索阶段，但随着学科交叉发展，我们预期将见证更多新范式出现，并推动应用范围不断扩大。在生产智能与信息共创中，这些无缝连接带来的效益将不可或缺！