工业网络系统的感知-传输-控制一体化挑战与进展像一位精通技艺的工匠用can接口详细接线图书写着其智慧
工业网络系统：融合控制与信息通信的智慧体。这种系统通过高度集成自动化技术、计算机技术和通信网络技术，实现了信息系统与工业物理过程的协同，以达到生产优化、流程简化和效率最大化，对于推动工业制造的数字化、网络化和智能化发展至关重要。它们集成了感知能力、适应性传输以及协同控制，具有明显的结构网络化、现场控制和功能分散特点，是实现工业信息物理系统智能互联核心。
然而，这种一体设计面临诸多挑战，如资源受限终端难以融合，以及在复杂环境下的实时性与可靠性的双重要求。此外，在网络环境下，信息交互与控制耦合也是一大问题。
为了克服这些挑战，我们需要综合运用理论，从实时可靠泛在通信到敏捷精确协同控制，不断创新，形成自适应于系统动态和网络能力的一代新型工业网络体系。
要达成这一目标，我们必须清晰地阐述感知-传输-控制三者之间相辅相成又相互制约的关系，为揭示其间作用并提升整体性能奠定基础。在这样的框架下，本文探讨了“感知-传输-控制一体”所面临的问题，并从非理想通信下的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等三个方面综述国内外研究现状及进展。
如何实现这三者的联合设计？过去，独立分离设计限制了整个性能提升，而恶劣条件导致状态不可测或部分丢失影响了性能。本文初步提出了一种分层架构，将边缘估计终端部署在底层，以减少能量消耗并提高交互可靠性。中间层利用边缘计算进行数据过滤提取，并将局部估计值上报给中心。基于此，可以最小化总成本并开展自适应调度与联合控律设计。
这种一体设计使得感知为提供支撑；传输负责实时交互；而控律保证稳定高效运行，最终提升协作能力。这是一个仍处探索阶段，但随着跨学科领域不断发展，“感知-传输-控律一体”范式将不断涌现，其应用范围也将扩大至未来生产优质管理。
