在现代工业生产中，随着信息技术和自动化技术的快速发展，工业网络系统已经成为实现制造业数字化、智能化和网络化的关键。这些系统融合了自动控制技术、计算机技术和通信网络技术，通过网络实现了信息系统与物理过程的协同，以达到生产效率最大化、流程简化和优化。

工业网络系统的一体化设计包括感知功能、适变传输功能以及协同控制功能，它们是高度集成且相互依赖的。这种设计具有结构上进行网状组织、场景性质上的现场实时控制以及功能上进行分散处理等特点，是实现工业信息物理系统（IIoT）智能联通核心所必需。

然而，这种一体性的设计也面临多方面挑战，如资源受限条件下的异构终端融合难度大；复杂多变的通信环境下时间确定性与传输可靠性的高要求；以及在网络环境中的信息交互耦合问题等。此外，还存在数据安全保护、高级别决策支持等领域需要进一步探讨的问题。

为了应对这些挑战，一些研究者提出了基于边缘计算（Edge Computing）的感知-通信-控制框架。在这个框架中，底层部署边缘估计终端负责原始感知数据预处理和转发，而中间层利用边缘计算对接收到的原始数据进行过滤提取并融合，将局部估计值传递给融合中心。此架构可以有效减少能量消耗和冲突，同时提高信息交互的可靠性。

总之，未来工业网络系统将更加注重联合设计，即结合自适应算法、分布式优化方法等来提升整体性能。这不仅需要跨学科合作，而且还要不断创新理论模型以满足实际应用需求。随着新型材料、新型设备、新型算法不断涌现，我们相信“感知-传输-控制一体”范式会继续推动行业向前发展，为制造业带来更多革命性的变化。