工业网络系统的感知-传输-控制一体化挑战与进展仿佛是技术之手在工业网络中舞动每一次can总线通信原理
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，以达到生产最优化、流程简化、高效最大化，对于促进工业数字化、网络化和智能化发展至关重要。它以感知-传输-控制为一体，具备结构性网络、现场控制和功能分散等优势，是实现工业信息物理系统智能互联的核心。然而，这种一体设计面临诸多挑战，如异构终端融合难度大、复杂通信环境下时间确定性与可靠性要求高以及在网络中交互耦合等。
为了应对这些挑战，我们必须综合利用理论来分析设计，使之适应于系统动态变化和网络能力，同时需清晰表达感知-传输-控制三者的相辅相成关系，为提升整体性能奠定基础。如图1所示，本文围绕这套框架，在介绍了内涵特征后，分析了“感知-传输-控制一体”面临的问题，并从分布式融合估计到适变传输再到复杂协同控制三个方面综述国内外研究现状。
如何实现联合设计？我们需要超越独立分离的设计方式，将通信视角引入传统控制理论，以确保实时数据不丢失或损坏。在恶劣环境中，对此尤为关键。此外，本文提出了一种分层架构，如图2所示，其中边缘估计终端负责预处理原始数据并进行转发，以减少能量消耗并提高可靠性。
这种架构使得感知提供信息支撑，而传输保证实时交互，并通过这一过程提升协同能力。随着跨学科领域不断突破，“感知-传输-控制一体”将持续进步，其应用范围也将扩展至更多领域。在未来，我们将致力于通过优化每个环节来实现工业系统最佳运行状态，这将是未来研究的一个主要方向之一。而在这个过程中，工业网络系统扮演着越来越重要的角色。
