在工业网络系统的深渊中一个神秘的声音低语传输与控制一体化之谜等待着你去解开...这个声音背后是一场关
工业网络系统是融合工业控制和信息通信的动态系统。这类系统将自动控制技术、计算机技术、通信网络技术等先进技术进行高度融合，通过网络实现了信息系统与工业物理过程的协同，达到生产的最优化、流程的最简化、效率的最大化，对促进工业制造的数字化、网络化和智能化融合发展至关重要。
工业网络系统集泛在感知、适变传输、协同控制等功能为一体，具有结构网络化、控制现场化、功能分散化等突出优点，是实现工业信息物理系统智能化和互联化的核心。然而，感知-通信-控制一体 化设计面临诸多挑战。例如：
感知：资源受限条件下的异构终端难以融合；
传输：复杂多变的通信环境，时间确定性与传输可靠性要求高；
控制：网络环境下信息和控制交互耦合；
面对这些挑战，我们必须清晰地表示感知、传输、三者之间相辅相成且相互制约关系，为揭示三者间相互作用提升整体性能奠定基础。
本文围绕一体化框架，在简述了工业 网络 系统内涵及主要特征基础上分析了“感知-传输-控制一体 化”面临的一些关键问题。在非理想通信下异构网 络分布式融合估计方面，本文提出了如图1所示 的 industrial network system 的 sensing - transmission - control one-body framework.
如何实现industrial network system 中sensing, transmission and control 的联合设计？从过去看来，我们采用独立分离设计，这导致了恶劣工厂环境中部分状态不可测量，以及一些数据在传送过程丢失或超时，不完整数据影响到control performance 等问题。为了解决这些问题，我们提出了一种新的方法，即 joint design.
本文初步探讨了sensing, communication and control 一体设计，并提出了一种industrial network system 的分层架构，如图2所示。在底层部署边缘估计终端，它们负责原始感知数据预处理并进行信息转发，以减少直接向中央服务器发送原始数据消耗能量和资源，同时提高实时性。此外，将所有边缘估计终端组成中间层利用边缘计算对接收到的原始数据进行过滤提取，从而提高精度并将局部估值发送给中央服务器。
通过这种感觉—交通—管理结合方式，使得感觉过程为管理提供支持，而交通过程则确保感觉到的信息能够快速可靠地交换，而管理则确保整个体系稳定高效运行，从而提升industrial network system 的协同感觉/管理能力。
目前，还有很多研究需要进一步探索随着科学界不断取得新发现，该领域也会继续发展新的范式以及丰富应用范围。
