سیستم های کنترل در قرن بیست و یکم شبکه و کنترل را یکپارچه خواهند کرد. تحقیق در مورد سیستم های کنترل شبکه ای (NCS) به یکی از{2}}موضوعات پیشرفته در زمینه اتوماسیون تبدیل شده است. تعبیه شبکه‌های ارتباطی به‌عنوان یک جزء در سیستم‌های کنترل، فناوری‌ها و روش‌های کنترل صنعتی را به‌طور قابل‌توجهی غنی کرده است، که منجر به تغییرات اساسی در معماری سیستم، روش‌های کنترل و رویکردهای همکاری انسان{4}}ماشین بین سیستم‌های اتوماسیون و سیستم‌های کنترل صنعتی می‌شود. این ادغام همچنین چالش‌های جدیدی مانند جفت شدن بین کنترل و ارتباطات، تأخیر و زمان‌بندی اطلاعات را معرفی می‌کند. روش ها، حالت های کنترل توزیع شده و خطاها.
با ظهور این چالش های جدید، روش ها و الگوریتم های کنترلی در تئوری کنترل خودکار در محیط های شبکه ای نیازمند نوآوری مستمر است. حوزه های کنترل سنتی با پیشرفت در فناوری رایانه، فناوری ارتباطات و فناوری شبکه به سمت رویکردهای شبکه ای در حال تکامل هستند. سیستم کنترل شبکه ای (NCS) به سیستم کنترلی اطلاق می شود که در آن اجزای درون حلقه کنترل داده ها را از طریق یک شبکه ارتباطی تبادل می کنند. مشخصه تعیین کننده آن این است که دستورات کنترلی و بازخورد به شکل بسته از طریق شبکه منتقل می شود. مهم‌ترین ویژگی سیستم‌های کنترل شبکه‌ای، ادغام آن‌ها با فضای سایبری و فضای فیزیکی است که امکان اجرای وظایف متعدد در فواصل طولانی را فراهم می‌کند.
علاوه بر این، سیگنال‌ها در سیستم‌های کنترل شبکه‌ای از طریق شبکه‌های مشترک (و کابل‌کشی) منتقل می‌شوند، سیم‌کشی غیرضروری را حذف می‌کنند، پیچیدگی سیستم را کاهش می‌دهند و هزینه‌های مربوط به طراحی و نصب سیستم را کاهش می‌دهند. افزودن سنسورها، کنترل‌کننده‌ها یا محرک‌ها برای تنظیم یا به‌روزرسانی سیستم می‌تواند با هزینه کمتری بدون تغییر در معماری اصلی سیستم به دست آید. بزرگ‌ترین ویژگی سیستم‌های کنترل شبکه‌ای این است که کنترل‌کننده‌ها می‌توانند داده‌ها را به‌طور کارآمد به اشتراک بگذارند، و امکان یکپارچه‌سازی اطلاعات کلی در فضاهای فیزیکی بزرگ را برای تصمیم‌گیری هوشمندانه فراهم می‌کنند.
سیستم‌های کنترل شبکه‌ای کاربردهایی را در حوزه‌های متعددی از جمله اکتشاف فضا و زمین، دسترسی و عملیات به مناطق خطرناک، اتوماسیون کارخانه، تشخیص و عیب‌یابی از راه دور، تجهیزات آزمایشی، رباتیک خانگی، هواپیما، وسایل نقلیه، نظارت بر کارخانه، امکانات مراقبتی، و عملیات از راه دور پیدا می‌کنند. اگرچه سیستم‌های کنترل شبکه‌ای از نظر تئوری کاربرد وسیعی دارند، پیاده‌سازی‌های عملی تا زمانی که مفهوم Industry 4.0 برجسته شد، محدود بود و به تدریج اهمیت این فناوری را ارتقا داد.
اول، حوزه‌های کنترل سنتی دستخوش دگرگونی بی‌سابقه‌ای هستند و به سمت معماری‌های شبکه‌ای تغییر می‌کنند. ساختارهای سیستم کنترل از سیستم‌های کنترل کامپیوتری متمرکز (CCS) به سیستم‌های کنترل توزیع‌شده نسل دوم (DCS) و بیشتر به سیستم‌های کنترل فیلدباس (FCS) تکامل یافته‌اند. تقاضا برای انتقال{3}سرعت بالا حجم داده های بزرگ، مانند سیگنال های تصویری و صوتی، همچنین باعث ادغام اترنت صنعتی و شبکه های کنترل شده است.
دوم، این گرایش به سمت سیستم‌های کنترل صنعتی شبکه‌ای، فناوری‌های رایجی مانند سیستم‌های تعبیه‌شده، اتصال چند{0}}شبکه صنعتی استاندارد، و ارتباطات بی‌سیم را ادغام می‌کند. این همگرایی فضای توسعه را برای کنترل صنعتی گسترش می دهد و فرصت های جدیدی را ایجاد می کند. با این حال، مهم‌ترین چالش برای سیستم‌های کنترل شبکه‌ای توزیع‌شده، برآوردن الزامات سختگیرانه برای قابلیت اطمینان و وابستگی سیستم و در عین حال حصول اطمینان از عملکرد بالا در کل محدوده عملیاتی است{3}}پیچیدگی که همچنان در حال رشد است. در نتیجه، فناوری‌های تشخیص خطا و تشخیص خطای شبکه‌ای توجه روزافزونی را به خود جلب می‌کنند و هسته اصلی عملکرد سیستم نظارت را در سناریوهای صنعتی و مشابه تشکیل می‌دهند.
پیشرفت صنعتی شدن از طریق فناوری اطلاعات تضمینی قوی برای توسعه سریع اقتصادی پایدار است و به عنوان وسیله ای حیاتی برای تغییر ساختارهای صنعتی سنتی عمل می کند. به عنوان نماینده فناوری اطلاعات، ادغام فناوری شبکه با سیستم های کنترل صنعتی به طور قابل توجهی قابلیت های سیستم کنترل را ارتقا می دهد. ساختارهای مدیریت اطلاعات سازمانی نسبتاً بسته سیستم‌های کنترل صنعتی موجود را متحول می‌کند و با نیازهای مدیریت اتوماسیون یکپارچه سازمانی مدرن-تطبیق می‌دهد. فناوری شبکه موجب تحول ساختاری در سیستم های کنترل صنعتی سنتی شده است.
اهمیت آن در یکپارچه سازی فیلدباس ها، اترنت، اتصالات شبکه های کنترل صنعتی مختلف، فناوری های جاسازی شده و فناوری های ارتباطی بی سیم است. در شبکه‌های کنترل صنعتی، این نه تنها پایداری اصلی و الزامات کنترل زمان واقعی را تضمین می‌کند، بلکه باز بودن سیستم و قابلیت همکاری را افزایش می‌دهد و در عین حال سازگاری با محیط‌های متنوع را بهبود می‌بخشد. در عصر جهانی شدن اقتصادی امروز، این شبکه سیستم کنترل صنعتی و مدل پیکربندی آن، شرکت‌ها را قادر می‌سازد تا با رقابت شدید بازار بی‌سابقه سازگار شوند. توسعه سریع محصول جدید، کاهش هزینه های تولید و بهبود خدمات اطلاعاتی را تسهیل می کند و چشم اندازهای وسیعی را برای توسعه ارائه می دهد.