自律分散系统：新一代工业监控系统
1. 简介
自律分散系统（Autonomous Decentralized System，简称 ADS）是一种新兴的系统概念，超越了传统的集中式和分布式 C/S模型。在 ADS 中，所有单元（子系统）都是独立且平等的，不存在从属关系。每个单元可以独立完成自己的任务，不受其他单元的干预。同时，各个单元可以通过协调合作实现整个系统的运行。ADS 系统的两个主要特性是：
- 自律可控性：即使某个子系统出现故障、正在维护或新加入，也不会影响其他子系统的自管理和功能运作。
- 自律可协调性：即使某个子系统出现故障、正在维护或新加入，其他子系统能够协调各自的任务并以协作方式运行，实现各自的功能。
实现 ADS 系统模型的关键概念是数据域和广播通信方式。系统中的每个单元主动向数据域广播其内部处理信息，同时根据各自的需求从数据域中接收信息。所有子系统只与数据域交互，没有直接连接关系。这有效地保证了在线扩展、在线维护和容错能力。
2. 自律分散系统的概念定义
自律分散系统的两个前提是：
1. 系统故障是正常的。
2. 系统由子系统组成。
必须存在子系统。整体系统不能预先定义，只能定义为子系统的集成。其中，一些子系统可能处于故障状态、正在改进或维修中。因此，如果一个系统满足以下两点要求，则可以称为自律分散系统：
1. 自律可控性：系统中任何子系统出现故障、正在维修或刚加入，都不会影响其他子系统的自我管理和功能运行。
2. 自律可协调性：系统中任何子系统出现故障、正在维修或刚加入，其他子系统能够协调各自的任务，并以协作方式运行以实现各自的功能。
这两个特性保证了系统的在线扩展、在线维护和容错能力。因此，需要每个子系统能够智能地管理自己，而不干涉其他子系统的事务，也不会受到其他子系统的干预，但它仍然可以与其他子系统协调工作。自律可控性和自律可协调性的实现反过来又要求每个子系统必须满足：
1. 平等现有操作。
- 在线维护：可以维护或更换单个节点，而无需停止整个系统。
- 容错：单个节点的故障不会影响整个系统的功能。
- 可扩展性：系统可以轻松扩展以满足不断增长的需求。
- 灵活性：系统可以轻松重新配置以适应不断变化的需求。
由于这些优点，ADS 系统广泛应用于工业自动化、能源管理、交通控制和医疗保健等领域。
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