工业网络系统的感知-传输-控制一体化挑战与进展仿佛是一个精通can通讯协议擅长命令解析的大能正面对着
工业网络系统:一个融合自动控制、计算机技术和通信网络技术的复杂体。这类系统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。它们集成了感知、传输和控制功能,具有结构化、高效率和分散化等优势,是实现工业信息物理系统智能互联的关键。
然而,感知-通信-控制一体化设计面临诸多挑战,如资源受限终端难以融合、复杂环境下的时间确定性与可靠性要求高,以及在网络环境下信息交互耦合等问题。
为了应对这些挑战,我们必须综合利用理论,以实时可靠泛在通信为基础,结合敏捷精确协同控制,将控制优化理论与通信设计相结合,为形成自适应于动态变化和网络能力的新一代工业网络提供基础。
要实现一体化设计,我们需要清晰表示感知、传输和控制之间相辅相成且相互制约的耦合关系,以揭示三者间作用并提升整体性能。本文围绕此框架分析了“感知-传输-控制一体化”面临的问题,并从异构分布式融合估计、三层架构中的适变传输到复杂系统协同控制等三个方面综述了国内外研究现状及进展。
如何实现联合设计?我们探索了一种新的方法,即通过图2所示的分层架构来进行。在这个架构中,每个簇部署一个边缘估计终端,对原始数据进行预处理并减少直接向中心节点发送数据,从而提高信息交互的可靠性。这种方法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。
未来,“感知-传输-控制一体化”范式将不断发展,其应用范围也将扩大。通过优化各环节来实现工业系统优控,将成为重要研究方向之一,而工业网路在生产过程中发挥作用也将越来越重要!