Els sistemes de control del segle XXI integraran la xarxa i el control. La investigació sobre sistemes de control en xarxa (NCS) s'ha convertit en un dels temes-vanguardistes en el camp de l'automatització. La incorporació de xarxes de comunicació com a component dels sistemes de control ha enriquit significativament les tecnologies i metodologies de control industrial, la qual cosa ha provocat canvis substancials en l'arquitectura del sistema, els mètodes de control i els enfocaments de col·laboració humana-entre els sistemes d'automatització i els sistemes de control industrial. Aquesta integració també introdueix nous reptes, com ara l'acoblament entre control i comunicació, latència i programació de la informació. mètodes, modes de control distribuït i errors.
Amb l'aparició d'aquests nous reptes, els mètodes i algorismes de control dins de la teoria del control automàtic en entorns en xarxa requereixen una innovació contínua. Impulsats pels avenços en tecnologia informàtica, tecnologia de comunicació i tecnologia de xarxa, els dominis de control tradicionals estan evolucionant cap a enfocaments en xarxa. Un sistema de control en xarxa (NCS) fa referència a un sistema de control on els components del bucle de control intercanvien dades mitjançant una xarxa de comunicació. La seva característica definitòria és que les ordres de control i la retroalimentació es transmeten a través de la xarxa en forma de paquet. La característica més significativa dels sistemes de control en xarxa és la seva integració del ciberespai i l'espai físic, permetent l'execució de nombroses tasques a llargues distàncies.
A més, els senyals dels sistemes de control en xarxa es transmeten a través de xarxes compartides (i cablejat), eliminant el cablejat innecessari, reduint la complexitat del sistema i reduint els costos associats amb el disseny i la instal·lació del sistema. L'addició de sensors, controladors o actuadors per ajustar o actualitzar el sistema es pot aconseguir a un cost més baix sense alterar l'arquitectura principal del sistema. La característica més important dels sistemes de control en xarxa és que els controladors poden compartir dades de manera eficient, permetent la integració de la informació global en grans espais físics per prendre decisions intel·ligents.
Els sistemes de control en xarxa troben aplicacions en nombrosos dominis, com ara l'exploració espacial i terrestre, l'accés i les operacions a zones perilloses, l'automatització de fàbriques, el diagnòstic i la resolució de problemes remots, els equips experimentals, la robòtica domèstica, els avions, els vehicles, la supervisió de fàbriques, les instal·lacions d'atenció i les operacions remotes. Tot i que els sistemes de control en xarxa teòricament tenen una àmplia aplicabilitat, les implementacions pràctiques es van limitar fins que el concepte d'Indústria 4.0 va guanyar protagonisme, augmentant gradualment la importància d'aquesta tecnologia.
En primer lloc, els dominis de control tradicionals estan experimentant una transformació sense precedents, canviant cap a arquitectures en xarxa. Les estructures dels sistemes de control han evolucionat des dels sistemes centralitzats de control informàtic (CCS) fins als sistemes de control distribuïts (DCS) de segona-generació i, més endavant, als sistemes de control de bus de camp (FCS). Les demandes de transmissió d'alta-velocitat de grans volums de dades, com ara senyals d'imatge i veu, també han impulsat la integració d'Ethernet industrial i xarxes de control.
En segon lloc, aquesta tendència cap als sistemes de control industrial en xarxa integra tecnologies populars com els sistemes integrats, la interconnexió de xarxes industrials multi-estàndards i les comunicacions sense fil. Aquesta convergència amplia l'espai de desenvolupament per al control industrial i crea noves oportunitats. Tanmateix, el repte més crític per als sistemes de control distribuïts en xarxa és complir els requisits estrictes de fiabilitat i dependència del sistema, alhora que garanteix un alt rendiment en tot el rang operatiu-una complexitat que segueix creixent. En conseqüència, les tecnologies de detecció i diagnòstic d'errors en xarxa estan rebent una atenció creixent, formant el nucli de la monitorització del rendiment del sistema en escenaris industrials i similars.
L'avançament de la industrialització a través de la tecnologia de la informació ofereix una garantia sòlida per a un desenvolupament econòmic ràpid i sostingut i serveix com a mitjà vital per transformar les estructures industrials tradicionals. Com a representant de la tecnologia de la informació, la integració de la tecnologia de xarxa amb els sistemes de control industrial augmentarà significativament les capacitats del sistema de control. Transformarà les estructures de gestió de la informació empresarial relativament tancades dels sistemes de control industrial existents, adaptant-se a les necessitats de la gestió d'automatització integrada a tota l'empresa moderna-. La tecnologia de xarxa ha impulsat una transformació estructural en els sistemes de control industrial tradicionals.
La seva importància rau en la integració de busos de camp, Ethernet, diverses interconnexions de xarxes de control industrial, tecnologies incrustades i tecnologies de comunicació sense fil. Dins de les xarxes de control industrial, això no només garanteix l'estabilitat original i els requisits de control-en temps real, sinó que també millora l'obertura i la interoperabilitat del sistema alhora que millora l'adaptabilitat a diversos entorns. En l'era actual de globalització econòmica, aquesta xarxa de sistemes de control industrial i el seu model de configuració permeten a les empreses adaptar-se a la competència del mercat sense precedents. Facilita el desenvolupament accelerat de nous productes, la reducció dels costos de producció i la millora dels serveis d'informació, presentant àmplies perspectives de desenvolupament.