《IEEE Industrial Electronics Magazine》:Three More IEEE Standards Established by IES [Society News]
编辑推荐:
本刊编辑推荐:工业电子学会(IES)标准技术委员会近期发布三项关键标准,聚焦边缘计算节点自管理协议(IEEE 2805.2-2025)、智慧农业数据实践(IEEE 2992-2025)及传感器MQTT通信接口(IEEE 1451.1.6-2025)。这些标准通过建立统一架构解决了异构系统协同、数据安全隐私等产业痛点,为数字转型2.0时代提供核心支撑技术。
当工业4.0浪潮席卷全球,企业数字化转型却面临系统孤岛、数据异构性、安全漏洞等核心挑战。传统数字转型(Digital Transformation 1.0)主要依赖流程自动化,而新一代转型范式需应对人工智能、元宇宙、去中心化技术引发的颠覆性变革。在此背景下,IEEE工业电子学会(IES)主导制定三项开创性标准,为数字转型2.0时代构建技术基座。
IEEE 2023-2025标准首次提出数字转型2.0(Digital Transformation 2.0)概念,由Ralf Ma等专家团队构建的架构框架重点解决可扩展性、系统接口、安全隐私三大难题。该标准作为IES制定的第14项标准,其创新性体现在通过标准化接口实现跨平台互联,为智能制造业、农业等场景提供元数据管理范式。
关键技术方法包括:1)基于消息队列遥测传输(Message Queue Telemetry Transport, MQTT)的轻量级通信协议(IEEE 1451.1.6-2025);2)边缘计算节点自管理协议(IEEE 2805.2-2025)支持可配置规则的数据缓冲过滤;3)智慧农业数据表达规范(IEEE 2992-2025)建立统一标签体系。研究数据来源于工业控制器(可编程逻辑控制器、计算机数控系统)、农业机械控制系统等真实场景设备。
边缘计算节点自管理协议研究
通过定义边缘节点的数据缓冲、格式转换、无效数据过滤机制,使异构设备(如工业机器人、数控机床)采集的数据能按时间帧自动预处理。Wenbin Dai团队开发的该协议显著降低云端负载,
实现控制器与工业云间安全数据传输。
智慧农业数据实践规范
Hiroaki Nishi团队建立的推荐实践首次统一农业数据格式、命名规则与交换标准。
通过定义温室管理、农机控制等场景的数据标签体系,解决多厂商设备协同难题,使农户能高效整合异构农业系统。
传感器MQTT通信接口标准
该标准将IEEE 1451消息传输与MQTT协议结合,
为传感器、执行器提供轻量级网络通信框架。John Schmalzel团队基于IEEE 21451-1通用网络服务定义,实现分布式设备的实时数据交换。
研究结论表明,三项标准共同构建了数字转型2.0的核心基础设施。边缘计算协议提升工业数据处理效率,农业数据标准打破信息孤岛,MQTT接口降低设备联网成本。
其重要意义在于首次系统化解决转型过程中的互操作性难题,为元宇宙、人工智能应用落地提供标准支撑。IES标准技术委员会目前仍有20余项标准在研,将持续推动工业电子领域技术范式演进。