工业网络系统的神秘通信揭秘多种协议的奥秘
在工业控制与信息通信技术的交汇处，诞生了一种名为“感知-传输-控制一体化”的复杂系统。这种系统通过高效地融合自动控制、计算机技术和通信网络技术，不仅优化了生产流程，还简化了工作步骤，并最大限度提高了效率。它是推动工业制造向数字化、网络化和智能化转变的关键驱动力。
这类系统集成了感知功能，即对环境进行监测；适变传输功能，即将数据从一个地方发送到另一个地方；以及协同控制功能，即根据实时数据调整操作策略。这三大部分紧密结合，形成了一种结构网络化、控制现场化、功能分散化等特点强大的整体。
然而，在实现这一设计理念时，我们面临着诸如资源受限条件下的异构终端难以融合，以及复杂多变的通信环境中时间确定性与传输可靠性的挑战。此外，网络环境下信息和控制交互耦合也带来了新的难题。
为了应对这些挑战，我们必须采用综合利用控制理论与通信理论相结合的方法，将分析与设计优先考虑于满足工业系统对于实时可靠泛在通信和敏捷精确协同控制的需求。在这个过程中，我们需要清晰地表示感知、传输和控制之间相辅相成、相互制约的耦合关系，以便更好地理解它们如何共同作用并提升整体性能。
本文首先探讨了工业网络系统内涵及其主要特征，然后详细分析了“感知-传输-控制一体化”面临的一系列挑战。我们重点关注非理想通讯下异构网络分布式融合估计，以及面向感知和控力的适变传输问题。此外，本文还回顾了国内外研究者在这一领域取得的一些进展，并提出了一种新的分层架构来解决上述问题。
通过这种联合设计方法，我们可以最小化整个Industrial Internet System（IIS）的总代价，从而促进其自适应性并改善资源调度能力。本文最后预见未来 Industrial Internet System 将会不断发展，并且“感知-传输- 控制一体”范式将继续深入探索，以实现更高级别的人工智能应用及更加灵活、高效的大规模生产管理。