工业网络系统的感知-传输-控制一体化现场总线技术之心挑战与进展的双刃剑
工业网络系统：融合控制与信息通信的动态体，推动制造业数字化、网络化与智能化。它集成了感知、传输和协同控制功能，具有结构网络化、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提供核心支持。然而，它面临着挑战，如资源受限终端融合难题、复杂通信环境下的时间确定性与可靠性要求、高耦合的网络环境下信息交互等。本文分析了“感知-传输-控制一体化”设计中的挑战，并从异构网络分布式融合估计、适变传输以及复杂系统协同控制三个方面综述了国内外研究现状及进展。我们提出了基于分层架构的感知-通信-控制联合设计方案，以减少能量消耗和提高信息交互的可靠性和实时性。此设计使得感知过程为控制提供支撑，传输过程确保实时可靠交互，而控制则保证稳定高效运行，从而提升工业网络系统的协同能力。随着跨学科领域不断发展，“感知-传输-控制一体化”范式将不断演进，其在生产优化与智能应用中的作用也将更加重要。
