现场总线技术第三版课后题答案工业网络系统的神秘感知力传输之谜与控制之秘揭开未解之谜的进展
在工业网络系统的演进中，感知-传输-控制一体化设计成为了实现智能化和互联化的关键。这种设计不仅需要考虑到资源受限条件下的异构终端融合、复杂多变的通信环境以及网络环境下信息和控制交互耦合等挑战，还必须综合利用控制、通信、感知、计算理论，形成具有自适应于系统动态和网络能力的新一代工业网络系统。
要实现这一目标，我们首先需要清晰地表示感知、传输、控制三者之间相辅相成、相互制约的耦合关系，为揭示三者间的相互作用和提升工业网络系统整体性能奠定基础。例如，本文围绕一体化框架，在简述了工业网络系统的内涵和主要特征的基础上，分析了“感知-传输-控制一体化”面临的挑战和关键问题。从非理想通信下异构网络分布式融合估计、面向感知和控制的适变传输、网络环境下的复杂系统协同控制等三个方面，综述了国内外的研究现状和进展。
然而，恶劣工业环境下导致一些系统状态不可测，部分信息在传输过程丢失或超时，不完整信息影响控制性能等问题仍然存在。本文初步探索了感知-通信-控制的一体化设计，提出了如图所示的一个分层架构。在这个架构中，每个边缘节点负责对原始感知数据进行预处理，并将去除冗余信息后的局部估计值发送到融合中心。这可以最小化工业网络系统中的总代价，并开展资源受限的情况下的自适应网络资源调度与联合设计。
通过这种方式，可以使得感知过程为控制提供信息支撑，传输过程负责实现实时可靠交换，这样就能够保证整个生产流程稳定高效运行，从而提升协同感觉/控力的能力。随着跨学科领域不断取得新的进展，如何有效实施这些优化方法，将是未来的一个重要研究方向。此外，由于技术快速发展，我们也期待更多关于如何进一步提高Industrial IoT设备连接性及数据处理效率的问题得到解决，以推动行业更深入地走向数字转型。