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多种技艺的大师既掌握了can总线协议中的多种

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多种技艺的大师既掌握了can总线协议中的多种

工业网络系统:融合控制与信息通信的动态体,通过高效结合自动化、计算机技术和通信网络,实现了信息与物理过程的协同,以提升生产效率、简化流程并推动制造业数字化、网络化和智能化。这种一体化系统在感知、传输和控制方面展现出结构性网络、高度现场控制和功能分散等优势,为实现工业信息物理系统的智能互联奠定基础。然而,这种设计面临诸多挑战,如资源受限设备难以融合,以及复杂通信环境下的时间可靠性要求。此外,在网络环境中,信息交互对控制至关重要。

为了应对这些挑战,我们必须综合利用理论,结合优化理论与通信设计方法,以形成自适应于动态变化及网络能力的新型工业网路系统。这需要清晰地描绘感知-传输-控制之间相辅相成且相互制约的耦合关系,以揭示三者的相互作用,并提高整体性能。本文基于一体框架,从非理想通信下异构分布式融合到适变传输,再到复杂协同控制,总结了国内外研究进展。

为了解决过去独立设计所带来的限制,本文探索了一种联合设计策略。在本文提出的分层架构中,一些边缘估计终端负责原始数据预处理和转发,而其他终端则进行过滤提取,以减少能耗并提高实时性。这种方法可以最小化感知-传输-控制总代价,并促进资源调度与自适应控律。

随着科学发展,“感知-传输-控制一体”范式将不断涌现,其应用范围也将扩大。通过优化各个环节,将成为一个关键研究方向,并在生产过程中发挥越来越重要作用!