《IEEE Industrial Electronics Magazine》：Industry Forum at INDIN 2025 [News in Industry Activities]
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本文综述了INDIN 2025产业论坛的核心议题，聚焦于工业自动化向云-雾（Cloud-Fog）架构的演进。论坛探讨了无线通信与计算融合如何支撑高柔性、低延迟的分布式控制，并针对AI驱动服务与实时边缘任务协同中的确定性无线性能、跨平台集成及安全挑战提出解决方案。研究强调了协同设计架构与开放标准对释放工业5.0分布式系统潜力的关键意义，为未来工业电子技术发展提供了前瞻性视角。
随着全球工业迈向智能化升级，工业自动化系统正面临前所未有的挑战。传统集中式控制架构难以满足现代制造业对灵活性、可扩展性和实时响应的需求。尤其在高端制造场景中，生产线的快速重构、人机协作的深化以及海量数据的实时处理，对底层网络与计算基础设施提出了更高要求。工业5.0理念的提出，进一步强调人机共生与可持续性，如何将人工智能（AI）的强大分析能力与边缘设备的实时控制能力无缝融合，成为业界关注的焦点。
2025年7月在中国昆明举行的IEEE国际工业信息学大会（INDIN 2025）产业论坛，汇集了来自学术界与工业界的多位专家，共同探讨了工业电子领域的最新进展。论坛议题覆盖了从工业自动化趋势、高性能计算散热方案、设备互操作性标准，到可持续农业技术及云边端融合智能等多个前沿方向。本论文解读将基于论坛内容，系统梳理当前工业自动化向云-雾自动化（Cloud-Fog Automation）架构演进的关键技术路径、挑战与未来趋势。
为了深入探索工业自动化与智能化融合的可行路径，研究人员在多个方向上开展了系统性研究。Googol Technology的Peter Wang通过案例研究展示了基于物理信息系统、数字孪生（Digital Twin）和认知AI的三层架构如何实现人机协作的下一代智能工厂。Shenzhen Stone Technology的Linke Wu则针对AI计算需求激增导致的GPU散热难题，开发了采用三级冷却设计与异构布局的G5208 PCIe?5智能计算服务器。University of Beira Interior的Antonio Espirito-Santo教授深入解析了IEEE 1451标准在提升智能传感器互操作性方面的潜力，重点介绍了传感器电子数据表（TEDS）实现即插即用功能的技术细节。INSPRO Science Ltd.的Elvis Yu展示了如何将工业自动化、生物转化和数字孪生技术相结合，开发工业化昆虫蛋白生产系统。Yara International的Rick Zhang介绍了集成硬件、软件和专用API的智能农业生态系统，通过N-Sensor等工具实现精准农业。Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences的Yu Liu教授提出了从云-雾自动化向云-雾具身智能（Cloud-Fog Embodied Intelligence）演进的技术框架，探讨了虚拟可编程逻辑控制器（PLC）、异构硬件加速等关键技术对生产灵活性与效率的提升作用。
工业自动化趋势与进展
Peter Wang在报告中指出，从工业4.0到工业5.0的范式转变核心在于制造生态系统中人机共生协作的深化。通过中国智能工厂的实际案例，他展示了搭载实时运动控制算法的协作机器人（Cobot）如何显著提升生产灵活性，同时减少操作人员的重复性劳动。其团队开发的三层架构在Googol Technology的试验工厂进行了实地验证，关键发现表明，以人为中心的自动化系统在异常响应速度上优于全自主系统，且在特定场景下效率更高。此外，他还介绍了锂电池生产中采用增强现实（AR）引导运动控制的案例，进一步验证了该架构的实用性。
高性能计算散热创新
Linke Wu针对下一代GPU的“热危机”提出了创新解决方案。随着单块GPU卡功耗逼近千瓦级，传统冷却方案面临效率瓶颈与可靠性危机。Stone Holdings Sitong Group推出的G5208 PCIe5智能计算服务器，通过专利的三级冷却设计与异构GPU布局，建立了面向高功率GPU的新型热管理系统。该设计显著提升了在高负载条件下的散热效率与系统可靠性，为AI计算基础设施的可持续发展提供了技术支撑。
设备兼容性与IEEE 1451标准
Antonio Espirito-Santo教授系统阐述了IEEE 1451标准家族在提升智能传感系统设备兼容性与互操作性方面的变革性潜力。报告详细介绍了有线与无线通信协议（包括蓝牙、Zigbee和IEEE 802.11）的支持情况，并重点强调了传感器电子数据表（TEDS）在实现即插即用功能和标准化元数据方面的核心作用。他还探讨了将IEEE 1451.0标准嵌入IEC 61499用于工业应用的创新研究方向，以及低功耗运行、能量收集等关键技术的发展路径。
可持续农业与昆虫蛋白生产
Elvis Yu介绍了一项独特的研究：利用工业化昆虫生物转化技术生产食品。他指出，这种多学科系统需要整合生物技术、自动化信息学和循环经济等领域的技术。INSPRO通过集成工业自动化、生物转化和数字孪生技术，开发了交钥匙解决方案，为全球消费提供可持续且价格合理的昆虫蛋白。Rick Zhang则展示了Yara International如何通过硬件（如N-Sensor）、软件平台和合作伙伴关系构建智能农业生态系统，帮助农民监测作物生长并做出可持续的种植决策。
从云-雾自动化到具身智能
Yu Liu教授在报告中指出，工业智能的发展依赖于新一代开放、虚拟化的通信与计算架构，其中云边协作和高性能云控制器成为关键使能技术。以高性能云控制器为例，这些技术已在机器人装配线、集成工业设计与制造等场景中找到创新应用。展望未来，基于云-雾自动化的具身智能架构将实现任务在云、边、端各层的灵活部署，促进多模态智能体协作并加速计算能力。这将为具身智能的数据采集、增强、建模和应用奠定坚实基础。
研究结论表明，工业自动化正朝着更加分布式、智能化和人本化的方向发展。云-雾自动化架构作为工业5.0的核心支撑技术，能够有效桥接AI驱动的云服务与时间敏感的边缘控制任务。然而，确定性无线性能、跨平台集成与安全仍是亟待解决的关键挑战。论坛强调，通过协同设计的架构和开放标准，才能充分发挥分布式自动化系统的潜力。各领域的研究案例共同指向一个趋势：未来的工业系统将是物理与虚拟空间深度融合、人与机器智能协同的共生生态系统。这些发展为应对全球技术、环境和社会压力下的工业电子、自动化、网络安全和电气化演进提供了多视角的解决方案，对推动工业可持续发展具有重要意义。
