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5G、人工智能與工業互聯網 版權信息
- ISBN：9787519611873
- 條形碼：9787519611873 ; 978-7-5196-1187-3
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
5G、人工智能與工業互聯網 本書特色
本書是人社部教育培訓中心與中國通信工業協會聯合推出的“人工智能（5G技術工程）”職業培訓的教材。它有兩大特點，一是綜合性強，通過具體案例為讀者展示5G、人工智能、工業互聯等技術的融合與應用。二是實踐性強，書中為讀者開設了云賬號，讀者可以在云端進行實操，方便讀者更便捷地掌握書中知識。這是一本務實、創新的課程培訓書。
5G、人工智能與工業互聯網 內容簡介
工業4.0時代數據做為生產資料將改變傳統的生產方式，我們稱之為數字經濟或行業數字化。數字經濟時代，增加了大數據、人工智能、云計算、5G、邊緣控制、低代碼平臺、數字孿生與仿真等全新的生產要素，這就對從業者提出全新的技能要求，要求他們具備同時具備IT、OT、CT技術能力。本書正是在這個人才培養需求下編寫，核心章節包含了5G關鍵技術、5G-PLC上云通信、IOT數據中臺、低代碼平臺、圖像識別與PLC閉環控制，課程設計簡單高效地將OICT技術融合，使學員能夠快速掌握數字化技術的核心技能。
5G、人工智能與工業互聯網 目錄
目 錄
1. 前言
1.1 5G、人工智能與工業互聯網技術之間的關系............................................... 001
1.2 培養目標.............................................................................................. 001
1.3 課程體系.............................................................................................. 002
2. 5G 通信
2.1 大規模 MIMO 的詳細介紹....................................................................... 005
2.1.1 弗里斯傳輸公式........................................................................... 006
2.1.2 mMIMO 優點.............................................................................. 008
2.1.3 應用場合..................................................................................... 010
2.2 UPF 核心技術介紹................................................................................. 010
2.2.1 UPF 背景介紹.............................................................................. 011
2.2.2 UPF 功能簡介.............................................................................. 012
2.2.3 UPF 分流技術.............................................................................. 014
2.2.4 UPF 部署方式.............................................................................. 018
2.3 切片技術.............................................................................................. 022
2.4 移動邊緣計算（MEC）........................................................................... 029
2.4.1 云邊協同應用場景........................................................................ 029
2.4.2 云邊協同參考框架........................................................................ 030
2.4.3 MEC 的云邊協同.......................................................................... 031
2.5 5G 通信技術實踐................................................................................... 034
2.5.1 路由器配置前準備........................................................................ 034
2.5.2 登錄配置頁面............................................................................... 035
2.5.3 網絡配置..................................................................................... 036
2.5.4 SIM 卡 2/3/4/5G 方式上網............................................................. 037
2.5.5 APN 設置表................................................................................ 038
2.6 通過 5G 網絡配置 IOT 數據中臺實驗......................................................... 038
2.6.1 操作說明..................................................................................... 040
2.6.2 創建賬號、密碼........................................................................... 040
2.6.3 創建訂閱、發布話題..................................................................... 041
2.6.4 設備與話題綁定........................................................................... 042
3. 邊緣控制 5G-PLC 控制器原理及實驗
3.1 基礎繼電控制....................................................................................... 045
3.1.1 繼電器、接觸器........................................................................... 045
3.1.2 時間繼電器.................................................................................. 045
3.1.3 主令電器..................................................................................... 046
3.1.4 電氣控制線路............................................................................... 046
3.1.5 自鎖控制..................................................................................... 047
3.1.6 互鎖控制..................................................................................... 047
3.1.7 順序控制..................................................................................... 048
3.2 5G-PLC 控制器基本原理......................................................................... 048
3.2.1 工作原理..................................................................................... 049
3.2.2 輸入接口電路............................................................................... 049
3.2.3 輸出接口電路............................................................................... 050
3.3 SoMachine Basic 編程軟件.................................................................... 050
3.3.1 起始界面..................................................................................... 050
3.3.2 主界面........................................................................................ 052
3.3.3 編程操作..................................................................................... 057
3.3.4 任務管理..................................................................................... 058
3.4 PLC 控制器實踐.................................................................................... 061
3.4.1 TM200-5G 控制器硬件特性............................................................ 061
3.4.2 基本指令練習............................................................................... 063
3.4.3 計時器實驗.................................................................................. 064
3.4.4 ModBus 通信實驗........................................................................ 068
3.4.5 電機控制實驗............................................................................... 072
3.4.6 門禁系統模擬實驗........................................................................ 075
4. 云端控制 - 低代碼物聯網開發平臺原理與實驗
4.1 node-red 系統簡介............................................................................... 079
4.1.1 node-red 系統簡介....................................................................... 079
4.1.2 node-red 歷史............................................................................. 080
4.2 node-red 系統初識............................................................................... 082
4.2.1 系統界面..................................................................................... 082
4.2.2 模塊與節點.................................................................................. 084
4.3 組態與應用實踐.................................................................................... 113
4.4 數據中臺與云計算實踐........................................................................... 120
4.4.1 MQTT 通信協議原理.................................................................... 120
4.4.2 node-red 中控平臺設計................................................................ 123
5. 人工智能原理與實驗
5.1 引言：智能工廠.................................................................................... 129
5.1.1 工業大數據引領制造業轉型發展...................................................... 129
5.1.2 工業 4.0 環境下的大數據價值體系................................................... 131
5.1.3 工業大數據的典型應用領域............................................................ 132
5.2 人工智能與機器學習.............................................................................. 133
5.2.1 什么是人工智能........................................................................... 133
5.2.2 機器學習與模式識別..................................................................... 134
5.2.3 神經網絡..................................................................................... 135
5.3 圖像處理.............................................................................................. 137
5.3.1 數字圖像的基本概念..................................................................... 138
5.3.2 常用圖像格式............................................................................... 139
5.3.3 數字圖像的分類........................................................................... 140
5.3.4 數字圖像處理系統........................................................................ 141
5.3.5 數字圖像處理的工程應用............................................................... 141
5.3.6 數字圖像處理的主要內容.............................................................. 142
5.4 人工智能模式識別實踐........................................................................... 143
5.4.1 網絡攝像頭信息采集..................................................................... 144
5.4.2 人工智能識別平臺應用.................................................................. 152
5.4.3 node-red 項目門禁系統構建.......................................................... 155
6. 綜合實踐
6.1 邊云融合控制綜合實踐........................................................................... 163
6.1.1 PLC 程序設計.............................................................................. 163
6.1.2 云端系統構建............................................................................... 164
6.2 5G 人工智能綜合實踐........................................................................... 170
6.2.1 PLC 程序設計.............................................................................. 170
6.2.2 云端程序設計............................................................................... 171
7. 參考文獻
1. 前言..................................................................................................... 181
2. 5G 通信................................................................................................. 181
3. 邊緣控制 5G-PLC 控制器原理及實驗........................................................... 183
4. 云端控制 - 低代碼物聯網開發平臺原理與實驗............................................... 183
5. 人工智能原理與實驗................................................................................ 184
1. 前言
1.1 5G、人工智能與工業互聯網技術之間的關系............................................... 001
1.2 培養目標.............................................................................................. 001
1.3 課程體系.............................................................................................. 002
2. 5G 通信
2.1 大規模 MIMO 的詳細介紹....................................................................... 005
2.1.1 弗里斯傳輸公式........................................................................... 006
2.1.2 mMIMO 優點.............................................................................. 008
2.1.3 應用場合..................................................................................... 010
2.2 UPF 核心技術介紹................................................................................. 010
2.2.1 UPF 背景介紹.............................................................................. 011
2.2.2 UPF 功能簡介.............................................................................. 012
2.2.3 UPF 分流技術.............................................................................. 014
2.2.4 UPF 部署方式.............................................................................. 018
2.3 切片技術.............................................................................................. 022
2.4 移動邊緣計算（MEC）........................................................................... 029
2.4.1 云邊協同應用場景........................................................................ 029
2.4.2 云邊協同參考框架........................................................................ 030
2.4.3 MEC 的云邊協同.......................................................................... 031
2.5 5G 通信技術實踐................................................................................... 034
2.5.1 路由器配置前準備........................................................................ 034
2.5.2 登錄配置頁面............................................................................... 035
2.5.3 網絡配置..................................................................................... 036
2.5.4 SIM 卡 2/3/4/5G 方式上網............................................................. 037
2.5.5 APN 設置表................................................................................ 038
2.6 通過 5G 網絡配置 IOT 數據中臺實驗......................................................... 038
2.6.1 操作說明..................................................................................... 040
2.6.2 創建賬號、密碼........................................................................... 040
2.6.3 創建訂閱、發布話題..................................................................... 041
2.6.4 設備與話題綁定........................................................................... 042
3. 邊緣控制 5G-PLC 控制器原理及實驗
3.1 基礎繼電控制....................................................................................... 045
3.1.1 繼電器、接觸器........................................................................... 045
3.1.2 時間繼電器.................................................................................. 045
3.1.3 主令電器..................................................................................... 046
3.1.4 電氣控制線路............................................................................... 046
3.1.5 自鎖控制..................................................................................... 047
3.1.6 互鎖控制..................................................................................... 047
3.1.7 順序控制..................................................................................... 048
3.2 5G-PLC 控制器基本原理......................................................................... 048
3.2.1 工作原理..................................................................................... 049
3.2.2 輸入接口電路............................................................................... 049
3.2.3 輸出接口電路............................................................................... 050
3.3 SoMachine Basic 編程軟件.................................................................... 050
3.3.1 起始界面..................................................................................... 050
3.3.2 主界面........................................................................................ 052
3.3.3 編程操作..................................................................................... 057
3.3.4 任務管理..................................................................................... 058
3.4 PLC 控制器實踐.................................................................................... 061
3.4.1 TM200-5G 控制器硬件特性............................................................ 061
3.4.2 基本指令練習............................................................................... 063
3.4.3 計時器實驗.................................................................................. 064
3.4.4 ModBus 通信實驗........................................................................ 068
3.4.5 電機控制實驗............................................................................... 072
3.4.6 門禁系統模擬實驗........................................................................ 075
4. 云端控制 - 低代碼物聯網開發平臺原理與實驗
4.1 node-red 系統簡介............................................................................... 079
4.1.1 node-red 系統簡介....................................................................... 079
4.1.2 node-red 歷史............................................................................. 080
4.2 node-red 系統初識............................................................................... 082
4.2.1 系統界面..................................................................................... 082
4.2.2 模塊與節點.................................................................................. 084
4.3 組態與應用實踐.................................................................................... 113
4.4 數據中臺與云計算實踐........................................................................... 120
4.4.1 MQTT 通信協議原理.................................................................... 120
4.4.2 node-red 中控平臺設計................................................................ 123
5. 人工智能原理與實驗
5.1 引言：智能工廠.................................................................................... 129
5.1.1 工業大數據引領制造業轉型發展...................................................... 129
5.1.2 工業 4.0 環境下的大數據價值體系................................................... 131
5.1.3 工業大數據的典型應用領域............................................................ 132
5.2 人工智能與機器學習.............................................................................. 133
5.2.1 什么是人工智能........................................................................... 133
5.2.2 機器學習與模式識別..................................................................... 134
5.2.3 神經網絡..................................................................................... 135
5.3 圖像處理.............................................................................................. 137
5.3.1 數字圖像的基本概念..................................................................... 138
5.3.2 常用圖像格式............................................................................... 139
5.3.3 數字圖像的分類........................................................................... 140
5.3.4 數字圖像處理系統........................................................................ 141
5.3.5 數字圖像處理的工程應用............................................................... 141
5.3.6 數字圖像處理的主要內容.............................................................. 142
5.4 人工智能模式識別實踐........................................................................... 143
5.4.1 網絡攝像頭信息采集..................................................................... 144
5.4.2 人工智能識別平臺應用.................................................................. 152
5.4.3 node-red 項目門禁系統構建.......................................................... 155
6. 綜合實踐
6.1 邊云融合控制綜合實踐........................................................................... 163
6.1.1 PLC 程序設計.............................................................................. 163
6.1.2 云端系統構建............................................................................... 164
6.2 5G 人工智能綜合實踐........................................................................... 170
6.2.1 PLC 程序設計.............................................................................. 170
6.2.2 云端程序設計............................................................................... 171
7. 參考文獻
1. 前言..................................................................................................... 181
2. 5G 通信................................................................................................. 181
3. 邊緣控制 5G-PLC 控制器原理及實驗........................................................... 183
4. 云端控制 - 低代碼物聯網開發平臺原理與實驗............................................... 183
5. 人工智能原理與實驗................................................................................ 184
展開全部
5G、人工智能與工業互聯網 作者簡介
1.朱彥鵬 國家人力資源和社會保障部教育培訓中心黨委書記、主任。
2.孫偉 現任中國通信工業協會5G專業委員會主任。
3.武志超 任職于天津工業大學控制科學與工程學院儀器科學與技術專業，其研究方向為精密檢測技術、工業互聯網，主要研究方向是檢測技術與自動化裝置、工業互聯網。
4.呂東 任職于天津大學兩年隨后于2019年轉到天津師范大學計算機信息工程學院自動化信息管理專業擔任講師，其研究方向為邊云結合控制系統。
5.范國權 副教授，醫學博士，生物統計學博士后，中國通信工業協會5G專委會副主任委員，山西老年醫學會精準分會會長，山西省家庭教育學會監事，現在山西醫科大學微生物與免疫教研室工作，研究方向為精準醫學在臨床的應用研究；5G技術在醫學中的應用研究；航空航天醫學的研究。
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