物联网控制系统的概念定义：物联网控制系统( Internet of Things ControlSystem， IOT CS)是指以物联网为通信媒介，将控制系统元件进行互联，使控制相关信息进行安全交互和共享，达到预期控制目标的系统。

随着物联网概念的深入，从智能家居、智能安防到智慧农业、工业物联网，物联网渗透到了各行各业，影响到了我们的衣食住行。物联网应用不仅仅是通过传感和识别技术获取物品的各种状态信息并进行分析处理，还包括根据控制策略来对物品进行智能化的控制。

物联网控制系统的架构

对比物联网和NCS，我们发现从本质上来说它都是对物理系统的状态信息进行采集，通过通信网络对信息进行实时可靠的传输，在对数据进行分析后通过网络发送控制指令来对物理系统进行监控管理，因此，可以将两种架构进行融合。但是物联网架构对控制回路开环或闭环没有特定的要求，而NCS的控制策略更加偏重于一个个具体的闭环回路。

此外，物联网控制系统更强调网络的多样性和开放性、感知节点的地域分布广泛性、感知信息的异构性和海量性、被控对象种类的多样性、控制的智能化。所以在搭建物联网控制系统时，既要借鉴网络控制系统已有的大量研究成果来进行控制系统的设计，同时也要满足物联网的特点。

基于网络控制系统的单双层设计，物联网控制系统也可以分别构建单层和双层。

当控制系统比较简单、多个控制器之间不需要协调控制时，采用如下图单层物联网控制系统架构。该结构特点是：

(1)感知层网络、执行器、被控对象、传感器对应物联网体系中的感知层;传输层网络对应物联网体系中的网络层；网络控制器和应用服务对应物联网体系中的应用层。

(2)控制回路允许开环和闭环。当被控对象关联的传感器个数为零时，系统就按照开环来处理;此外，参与控制器决策的传感器参数可以与被控对象直接相关，也可以与被控对象没有直接的关系。

(3)感知层网络可以采用蓝牙、 Zigbee、WIFI等无线通信技术来采集传感信息或向执行器发送控制命令，也可以采用 Ethernet、工业总线等来连接各种控制器、执行器和传感器。

当控制策略相对比较复杂时，可以采用如下图的双层物联网控制系统架构。相对单层控制系统双层控制系统的不同点是：

(1)感知层网络、低层网络控制器、执行器、被控对象、传感器对应物联网体系中的感知层；高层网络控制器、其他数据源和应用服务对应物联网体系中的应用层。

(2)低层网络控制器可以以控制网关的形式存在，也可以是PLC控制器；高层控制器以支撑平台的形式存在，也是普遍意义上的云端。当系统中的大部分信息处理任务和用户服务请求是由支撑平台来完成的，那么控制器的功能就主要由高层控制器来实现，而低层控制器可以弱化为网关。如果系统中的大部分信息处理任务和用户服务请求是由低层控制器完成的，那么高层控制器所处的支撑平台就可以弱化成数据库管理平台。如果控制策略比较复杂，那么相对独立的控制策略可以由低层控制器来实现，而系统级的策略或者低层控制器之间的协调就由高层控制器来完成。

物联网控制系统的体系特点由原来的封闭式转变为开放式，适用领域也会越来越广泛。但是物联网本身的特性也为控制系统的构建带来了诸多不可控因素和难度。如何保证开放环境下控制的智能化、实时性、安全性,以及低功耗，都是未来重要的关注点。