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工業互聯網信息融合與安全 版權信息
- ISBN：9787122434609
- 條形碼：9787122434609 ; 978-7-122-43460-9
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
工業互聯網信息融合與安全 本書特色
本書作者長期從事工業互聯網、信息物理融合系統、信息融合、信息安全等領域相關研究，在面向無線傳感器網絡信息融合領域取得了豐碩的成果，已在信息領域頂刊發表系列學術論文，在基于信息融合的分布式狀態估計方面具有國內外影響力，領銜獲2019年度上海市自然科學二等獎“面向復雜環境的多源信息估計理論與資源優化方法”，相關成果為工業互聯網實時感知、信息融合、信息安全提供了豐富的材料、案例和前沿知識。
工業互聯網信息融合與安全 內容簡介
本書重點論述了工業互聯網信息融合與安全的基本理論和應用。全書共分8章，詳細闡述了工業互聯網的發展歷史、基礎技術，工業互聯網與信息物理系統之間的關系，工業互聯網實時感知與數據融合理論與技術，工業互聯網資源優化調度理論與技術，工業互聯網數據安全理論，工業互聯網邊緣計算技術，工業互聯網企業應用案例等。本書內容深入淺出、概念清晰，注重理論和實際應用相結合。本書可作為高等院校信息類、電子類、通信類等專業的高年級本科生及研究生的教材，也可作為相關研究領域的科研人員及工程師的參考書。
工業互聯網信息融合與安全 目錄
第1章 概述 001
1.1 工業互聯網的發展與影響 002
1.1.1 工業互聯網的概念 002
1.1.2 我國工業互聯網的發展 003
1.1.3 工業互聯網的影響 004
1.2 工業互聯網的核心要素 006
1.2.1 用于數據采集的傳感設備 006
1.2.2 智能化的控制系統 007
1.2.3 可實現的智能決策 008
1.3 工業互聯網的內涵與特征 009
1.3.1 工業互聯網的內涵 009
1.3.2 工業互聯網的特征 010
1.4 我國工業互聯網發展現狀 011
1.5 工業互聯網總體架構 012
1.5.1 工業互聯網網絡體系架構 013
1.5.2 工業互聯網數據體系架構 017
1.5.3 工業互聯網安全體系架構 020
1.6 工業互聯網商業模式 022
1.6.1 網絡化協同 022
1.6.2 智能化生產 023
1.6.3 個性化定制 024
1.6.4 服務化延伸 025
第2章 工業互聯網基礎技術 027
2.1 無線傳感器網絡技術 028
2.1.1 物體感知技術 028
2.1.2 物體定位技術 031
2.1.3 無線傳感器網絡技術 034
2.2 工業網絡通信技術 037
2.2.1 網絡通信技術 037
2.2.2 工業網絡通信技術概述 038
2.2.3 工業有線通信技術 039
2.2.4 工業無線通信技術 042
2.3 工業數據處理技術 044
2.3.1 工業大數據處理技術 044
2.3.2 云計算技術 050
2.3.3 高性能計算技術 052
2.4 工業互聯網平臺安全體系架構 053
第3章 工業互聯網與CPS的關系 057
3.1 信息物理系統CPS 058
3.1.1 CPS的定義 058
3.1.2 CPS的系統框架 059
3.1.3 CPS的主要特征 060
3.1.4 CPS的模型構建方法 061
3.1.5 支撐CPS的理論技術 066
3.1.6 CPS的應用 067
3.2 CPS是工業互聯網的重要使能 069
3.2.1 CPS為工業互聯網平臺提供支撐保證 070
3.2.2 應用CPS的工業互聯網的挑戰 072
3.2.3 從CPS視角的安全問題看工業互聯網 074
第4章 工業互聯網實時感知與數據融合 081
4.1 傳感器技術 082
4.1.1 智能傳感器 089
4.1.2 集成傳感器 090
4.1.3 MEMS傳感器 091
4.1.4 多傳感器融合技術 093
4.2 多傳感器信息融合 096
4.2.1 多傳感器信息融合的基本原理 097
4.2.2 多傳感器信息融合的結構模型 097
4.2.3 多傳感器信息融合的層次模型 098
4.2.4 多傳感器信息融合的功能模型 099
4.2.5 多傳感器信息融合的方法分類 100
4.3 數據協同 100
4.3.1 協同的基本概念 100
4.3.2 基于傳感器的數據協同校準 107
4.4 數據融合 109
4.4.1 傳感器網絡數據傳輸及融合技術 111
4.4.2 多傳感器數據融合算法 117
4.5 狀態估計 123
4.5.1 中心式估計 126
4.5.2 分布式估計 132
第5章 工業互聯網資源優化調度 137
5.1 能量資源優化 138
5.1.1 傳輸調度 138
5.1.2 功率控制 140
5.1.3 路由協議層 142
5.1.4 無線傳感器網絡通信調度問題 143
5.2 面向中心式狀態估計的傳感器調度問題 146
5.2.1 系統模型 146
5.2.2 傳感器隨機調度及其優化問題 148
5.2.3 傳感器*優隨機調度方案分析及算法 150
5.3 面向系統壽命優化的傳感器調度問題 155
5.3.1 壽命優化問題 155
5.3.2 確定性調度 156
5.3.3 隨機調度 166
第6章 工業互聯網數據安全 175
6.1 數據可用性 177
6.1.1 工業互聯網及廣播認證介紹 177
6.1.2 受DoS攻擊時工業互聯網中的優化控制 185
6.2 攻擊檢測 199
6.2.1 受數據篡改攻擊的一致性分布式網絡狀態估計算法 199
6.2.2 線性篡改攻擊下基于KL散度的檢測器設計 215
6.2.3 結合水印加密的KL散度檢測器設計 233
6.2.4 一類復雜混雜攻擊下安全分布式濾波算法研究 244
6.2.5 一類復雜數據完整性攻擊下安全分布式濾波算法研究 258
6.3 隱私保護 271
6.3.1 竊聽攻擊下的不同拓撲結構的分布式網絡系統的安全性分析 271
6.3.2 竊聽攻擊下的離散分布式網絡系統的安全性分析 280
6.3.3 一種用于遠程狀態估計隱私保護的編碼機制 288
6.3.4 一種帶隱私保護的分布式網絡一致化協議 308
第7章 工業互聯網邊緣計算技術 327
7.1 邊緣計算概念 328
7.2 邊緣計算發展歷程 329
7.2.1 Cloudlet 331
7.2.2 移動邊緣計算 331
7.2.3 霧計算 331
7.2.4 海云計算 332
7.2.5 邊緣計算的發展現狀 332
7.3 邊緣計算架構 333
7.3.1 基本架構 333
7.3.2 工業互聯網邊緣計算架構 334
7.4 邊緣計算關鍵技術 335
7.4.1 網絡 335
7.4.2 計算 336
7.4.3 存儲 337
7.4.4 安全 337
7.5 工業互聯網邊緣計算的應用 338
7.5.1 行業需求分析 338
7.5.2 解決方案建議 339
7.5.3 邊緣計算應用舉例 340
7.5.4 邊緣計算的未來展望 343
第8章 案例 345
8.1 企業應用案例 346
8.2 工業云應用案例 347
參考文獻 349
1.1 工業互聯網的發展與影響 002
1.1.1 工業互聯網的概念 002
1.1.2 我國工業互聯網的發展 003
1.1.3 工業互聯網的影響 004
1.2 工業互聯網的核心要素 006
1.2.1 用于數據采集的傳感設備 006
1.2.2 智能化的控制系統 007
1.2.3 可實現的智能決策 008
1.3 工業互聯網的內涵與特征 009
1.3.1 工業互聯網的內涵 009
1.3.2 工業互聯網的特征 010
1.4 我國工業互聯網發展現狀 011
1.5 工業互聯網總體架構 012
1.5.1 工業互聯網網絡體系架構 013
1.5.2 工業互聯網數據體系架構 017
1.5.3 工業互聯網安全體系架構 020
1.6 工業互聯網商業模式 022
1.6.1 網絡化協同 022
1.6.2 智能化生產 023
1.6.3 個性化定制 024
1.6.4 服務化延伸 025
第2章 工業互聯網基礎技術 027
2.1 無線傳感器網絡技術 028
2.1.1 物體感知技術 028
2.1.2 物體定位技術 031
2.1.3 無線傳感器網絡技術 034
2.2 工業網絡通信技術 037
2.2.1 網絡通信技術 037
2.2.2 工業網絡通信技術概述 038
2.2.3 工業有線通信技術 039
2.2.4 工業無線通信技術 042
2.3 工業數據處理技術 044
2.3.1 工業大數據處理技術 044
2.3.2 云計算技術 050
2.3.3 高性能計算技術 052
2.4 工業互聯網平臺安全體系架構 053
第3章 工業互聯網與CPS的關系 057
3.1 信息物理系統CPS 058
3.1.1 CPS的定義 058
3.1.2 CPS的系統框架 059
3.1.3 CPS的主要特征 060
3.1.4 CPS的模型構建方法 061
3.1.5 支撐CPS的理論技術 066
3.1.6 CPS的應用 067
3.2 CPS是工業互聯網的重要使能 069
3.2.1 CPS為工業互聯網平臺提供支撐保證 070
3.2.2 應用CPS的工業互聯網的挑戰 072
3.2.3 從CPS視角的安全問題看工業互聯網 074
第4章 工業互聯網實時感知與數據融合 081
4.1 傳感器技術 082
4.1.1 智能傳感器 089
4.1.2 集成傳感器 090
4.1.3 MEMS傳感器 091
4.1.4 多傳感器融合技術 093
4.2 多傳感器信息融合 096
4.2.1 多傳感器信息融合的基本原理 097
4.2.2 多傳感器信息融合的結構模型 097
4.2.3 多傳感器信息融合的層次模型 098
4.2.4 多傳感器信息融合的功能模型 099
4.2.5 多傳感器信息融合的方法分類 100
4.3 數據協同 100
4.3.1 協同的基本概念 100
4.3.2 基于傳感器的數據協同校準 107
4.4 數據融合 109
4.4.1 傳感器網絡數據傳輸及融合技術 111
4.4.2 多傳感器數據融合算法 117
4.5 狀態估計 123
4.5.1 中心式估計 126
4.5.2 分布式估計 132
第5章 工業互聯網資源優化調度 137
5.1 能量資源優化 138
5.1.1 傳輸調度 138
5.1.2 功率控制 140
5.1.3 路由協議層 142
5.1.4 無線傳感器網絡通信調度問題 143
5.2 面向中心式狀態估計的傳感器調度問題 146
5.2.1 系統模型 146
5.2.2 傳感器隨機調度及其優化問題 148
5.2.3 傳感器*優隨機調度方案分析及算法 150
5.3 面向系統壽命優化的傳感器調度問題 155
5.3.1 壽命優化問題 155
5.3.2 確定性調度 156
5.3.3 隨機調度 166
第6章 工業互聯網數據安全 175
6.1 數據可用性 177
6.1.1 工業互聯網及廣播認證介紹 177
6.1.2 受DoS攻擊時工業互聯網中的優化控制 185
6.2 攻擊檢測 199
6.2.1 受數據篡改攻擊的一致性分布式網絡狀態估計算法 199
6.2.2 線性篡改攻擊下基于KL散度的檢測器設計 215
6.2.3 結合水印加密的KL散度檢測器設計 233
6.2.4 一類復雜混雜攻擊下安全分布式濾波算法研究 244
6.2.5 一類復雜數據完整性攻擊下安全分布式濾波算法研究 258
6.3 隱私保護 271
6.3.1 竊聽攻擊下的不同拓撲結構的分布式網絡系統的安全性分析 271
6.3.2 竊聽攻擊下的離散分布式網絡系統的安全性分析 280
6.3.3 一種用于遠程狀態估計隱私保護的編碼機制 288
6.3.4 一種帶隱私保護的分布式網絡一致化協議 308
第7章 工業互聯網邊緣計算技術 327
7.1 邊緣計算概念 328
7.2 邊緣計算發展歷程 329
7.2.1 Cloudlet 331
7.2.2 移動邊緣計算 331
7.2.3 霧計算 331
7.2.4 海云計算 332
7.2.5 邊緣計算的發展現狀 332
7.3 邊緣計算架構 333
7.3.1 基本架構 333
7.3.2 工業互聯網邊緣計算架構 334
7.4 邊緣計算關鍵技術 335
7.4.1 網絡 335
7.4.2 計算 336
7.4.3 存儲 337
7.4.4 安全 337
7.5 工業互聯網邊緣計算的應用 338
7.5.1 行業需求分析 338
7.5.2 解決方案建議 339
7.5.3 邊緣計算應用舉例 340
7.5.4 邊緣計算的未來展望 343
第8章 案例 345
8.1 企業應用案例 346
8.2 工業云應用案例 347
參考文獻 349
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工業互聯網信息融合與安全 作者簡介
楊文，華東理工大學教授、博導，國家優秀青年科學基金獲得者、上海市三八紅旗手。擔任國際自動控制聯合會（IFAC)復雜大系統技術委員會委員、中國航空航天學會信息融合分會高級會員等。圍繞信息融合、網絡安全、復雜網絡、協同控制技術，在IEEETransactions on Automatic Control, Automatica, IEEETransactions on Information Forensics and Security等發表系列成果，主持國家/省部級/企業課題20余項，研究成果已在中國航天科技集團、國家電網等多家企業監測與預警平臺應用，獲2019年度上海市自然科學二等獎（第一完成人）。
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