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工業互聯網數據采集技術與應用(微課版) 版權信息
- ISBN：9787115637840
- 條形碼：9787115637840 ; 978-7-115-63784-0
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
工業互聯網數據采集技術與應用(微課版) 本書特色
（1）稀缺性
工業互聯網專業作為新設專業，所需教材及其匱乏，針對工業互聯網數據采集的教材市場上無同類教材。
（2）專業性
教材由工業互聯網頭部企業的數據采集實施工程師深度參與教材編寫，內容能反映企業真實的工作過程，對接職業標準和工作過程，能真實體現崗位人才需求。
（3）豐富性
教材有配套教學PPT、實訓手冊、演示微課、習題答案等資料。能適應項目學習、模塊學習、案例學習等不同學習方式需要。教材大量融入思政元素，擺脫專業教育思政教育“兩張皮”。
工業互聯網數據采集技術與應用(微課版) 內容簡介
本書較為全面地介紹了工業互聯網數據采集的重要性、數據采集的架構、常見的數據源和采集方法等。本書共5 個項目，項目1 為工業互聯網數據采集概述，介紹了數據采集的架構以及數據的類型和采集方式等；項目2 為工業互聯網數據源，介紹了常見工業設備、控制系統和信息系統中數據的采集方法等；項目3 為工業互聯網網絡技術，介紹了工業互聯網網絡的結構、設備、線纜和接口等；項目4 為工業云平臺，介紹了云平臺的技術和算法模型等；項目5 為工業互聯網數據采集項目交付，通過完整的項目交付流程，學生能夠了 解交付團隊的組成和職責、項目控制所涉及的各項工作，了解如何對現場進行調研以及進行實施方案的編制，項目完工后如何進行驗收等典型工作任務。 本書可以作為高職高專工業互聯網相關專業和非相關專業數據采集課程的教材，也可以供工業互聯網交付崗位專業人員和廣大工業互聯網技術愛好者自學使用。
工業互聯網數據采集技術與應用(微課版) 目錄
項目1 工業互聯網數據采集概述 .......... 1
【項目導讀】 .......................................... 1
【內容導學】 .......................................... 1
【項目目標】 .......................................... 1
任務一 工業互聯網數據采集架構
認知 ........................................ 2
【任務描述】 ....................................... 2
【知識學習】 ....................................... 2
1.1.1 數據采集的地位 ..................... 2
1.1.2 工業數據采集架構 ................. 4
【任務實施】 ....................................... 6
1.1.3 數據采集實訓臺架構認知 ..... 6
【任務總結】 ....................................... 7
【任務測驗】 ....................................... 7
任務二 數據的類型和采集方式
認知 ........................................ 8
【任務描述】 ....................................... 8
【知識學習】 ....................................... 8
1.2.1 數據的類型 ............................. 8
1.2.2 數據的采集方式 ................... 14
【任務實施】 ..................................... 16
1.2.3 實訓臺數據類型和采集
方式 ....................................... 16
【任務總結】 ..................................... 17
【任務測驗】 ..................................... 17
【實戰練習】 ..................................... 18
項目2 工業互聯網數據源 ................... 19
【項目導讀】 ........................................ 19
【內容導學】 ........................................ 19
【項目目標】 ........................................ 20
任務一 采集工業現場設備數據 ..... 20
【任務描述】 ..................................... 20
【知識學習】 ..................................... 20
2.1.1 工業傳感器 ........................... 20
2.1.2 工業執行器 ........................... 22
2.1.3 PLC ........................................ 22
2.1.4 工控機 ................................... 26
2.1.5 工業HMI ............................... 27
【任務實施】 ..................................... 28
2.1.6 通過PLC 采集傳感器和執行
器的數據 ............................... 28
【任務總結】 ..................................... 31
【任務測驗】 ..................................... 31
任務二 工業自動化設備及系統數據
采集 ...................................... 32
【任務描述】 ..................................... 32
【知識學習】 ..................................... 32
2.2.1 工業機器人 ........................... 32
2.2.2 CNC ........................................ 35
2.2.3 AGV ....................................... 37
2.2.4 DCS ........................................ 40
2.2.5 SCADA 系統 .......................... 43
【任務實施】 ..................................... 46
2.2.6 機器人數據采集 ................... 46
【任務總結】 ..................................... 49
【任務測驗】 ..................................... 49
任務三 采集企業信息系統數據 ...... 50
【任務描述】 ..................................... 50
【知識學習】 ..................................... 50
2.3.1 企業信息系統中數據的
采集 ....................................... 50
【任務實施】 ..................................... 53
2.3.2 云平臺API 認知 ................... 53
【任務總結】 ..................................... 55
工業互聯網數據采集技術與應用（微課版）
2
【任務測驗】 .................................... 56
任務四 運用數據互通技術 ............. 56
【任務描述】 .................................... 56
【知識學習】 .................................... 56
2.4.1 OPC UA ................................. 56
【任務實施】 .................................... 60
2.4.2 通過OPC 協議采集數據 ..... 60
【任務總結】 .................................... 63
【任務測驗】 .................................... 64
【實戰練習】 .................................... 64
項目３ 工業互聯網網絡技術 ............... 65
【項目導讀】 ........................................ 65
【內容導學】 ........................................ 65
【項目目標】 ........................................ 66
任務一 識別通信線纜及接口 ..... 66
【任務描述】 .................................... 66
【知識學習】 .................................... 67
3.1.1 通信電纜 .............................. 67
3.1.2 通信光纖 .............................. 72
3.1.3 數據采集網絡接口 .............. 75
【任務實施】 .................................... 80
3.1.4 通信線纜及接口識別 .......... 80
【任務總結】 .................................... 84
【任務測驗】 .................................... 84
任務二 通過有線網絡采集數據 ..... 85
【任務描述】 .................................... 85
【知識學習】 .................................... 85
3.2.1 工業互聯網網絡架構 .......... 85
3.2.2 工業網絡設備 ...................... 90
3.2.3 工業PON 技術 ..................... 94
3.2.4 現場總線接入 ...................... 98
3.2.5 工業以太網接入 ................ 102
【任務實施】 .................................. 104
3.2.6 通過Modbus TCP 采集
數據 .................................... 104
【任務總結】 .................................. 106
【任務測驗】 .................................. 106
任務三 通過無線網絡采集數據 ... 107
【任務描述】 .................................. 107
【知識學習】 ................................... 107
3.3.1 IEEE802.11/Wi-Fi .............. 107
3.3.2 藍牙 ..................................... 110
3.3.3 RFID 技術 ........................... 111
3.3.4 ZigBee .................................. 113
3.3.5 NB-IoT 技術 ........................ 116
3.3.6 5G 技術 ................................ 119
【任務實施】 ................................... 123
3.3.7 PLC 網關無線接入配置 ..... 123
【任務總結】 ................................... 125
【任務測驗】 ................................... 125
任務四 網關數據上云配置 ............ 126
【任務描述】 ................................... 126
【知識學習】 ................................... 126
3.4.1 長連接和短連接 ................. 126
3.4.2 MQTT 協議 .......................... 128
3.4.3 HTTP/HTTPS ....................... 130
【任務實施】 ................................... 132
3.4.4 網關MQTT 配置 ................. 132
【任務總結】 ................................... 134
【任務測驗】 ................................... 135
【實戰練習】 ................................... 135
項目4 工業云平臺 ............................ 136
【項目導讀】 ...................................... 136
【內容導學】 ...................................... 136
【項目目標】 ...................................... 137
任務一 數據采集云平臺配置 ........ 137
【任務描述】 ................................... 137
【知識學習】 ................................... 138
4.1.1 云計算服務模式 ................. 138
4.1.2 云計算部署模式 ................. 140
4.1.3 容器技術 ............................. 141
4.1.4 C/S 與B/S 架構 ................... 144
【任務實施】 ................................... 146
4.1.5 數據采集云平臺配置 ......... 146
【任務總結】 ................................... 149
【任務測驗】 ................................... 149
任務二 如何處理數據 .................... 150
【任務描述】 ................................... 150
目 錄
3
【知識學習】 ................................... 150
4.2.1 數據存儲 ............................. 150
4.2.2 數據分析 ............................. 153
4.2.3 數據可視化 ......................... 154
【任務實施】 ................................... 155
4.2.4 云組態配置 ......................... 155
【任務總結】 ................................... 156
【任務測驗】 ................................... 157
任務三 云平臺算法模型配置 ....... 157
【任務描述】 ................................... 157
【知識學習】 ................................... 158
4.3.1 工業數據建模 ..................... 158
4.3.2 常見算法及分類 ................. 159
【任務實施】 ................................... 160
4.3.3 云平臺算法模型 ................. 160
【任務總結】 ................................... 164
【任務測驗】 ................................... 164
【實戰練習】 ................................... 164
項目5 工業互聯網數據采集項目
交付 ................................. 165
【項目導讀】 ...................................... 165
【內容導學】 ...................................... 165
【項目目標】 ...................................... 166
任務一 數據采集 ............................ 166
【任務描述】 ................................... 166
【知識學習】 ................................... 167
5.1.1 項目啟動 ............................. 167
5.1.2 項目控制 ............................. 169
【任務實施】 ................................... 170
5.1.3 工業設備現場勘察 ............. 170
5.1.4 工業現場網絡測試 ............. 172
5.1.5 項目調研報告編寫 ............. 175
5.1.6 數據采集項目方案設計 ..... 177
5.1.7 數據采集項目方案評審 ..... 178
5.1.8 控制器擴展通信模塊
應用 ..................................... 179
5.1.9 模擬量轉RS-485 信號模塊
應用 ..................................... 181
5.1.10 過程控制數據采集配置和
上云 ..................................... 184
5.1.11 數據軟采 ........................... 190
5.1.12 項目驗收 ........................... 193
【任務總結】 ................................... 194
【任務測驗】 ................................... 194
【實戰練習】 ................................... 195
參考文獻............................................. 196
【項目導讀】 .......................................... 1
【內容導學】 .......................................... 1
【項目目標】 .......................................... 1
任務一 工業互聯網數據采集架構
認知 ........................................ 2
【任務描述】 ....................................... 2
【知識學習】 ....................................... 2
1.1.1 數據采集的地位 ..................... 2
1.1.2 工業數據采集架構 ................. 4
【任務實施】 ....................................... 6
1.1.3 數據采集實訓臺架構認知 ..... 6
【任務總結】 ....................................... 7
【任務測驗】 ....................................... 7
任務二 數據的類型和采集方式
認知 ........................................ 8
【任務描述】 ....................................... 8
【知識學習】 ....................................... 8
1.2.1 數據的類型 ............................. 8
1.2.2 數據的采集方式 ................... 14
【任務實施】 ..................................... 16
1.2.3 實訓臺數據類型和采集
方式 ....................................... 16
【任務總結】 ..................................... 17
【任務測驗】 ..................................... 17
【實戰練習】 ..................................... 18
項目2 工業互聯網數據源 ................... 19
【項目導讀】 ........................................ 19
【內容導學】 ........................................ 19
【項目目標】 ........................................ 20
任務一 采集工業現場設備數據 ..... 20
【任務描述】 ..................................... 20
【知識學習】 ..................................... 20
2.1.1 工業傳感器 ........................... 20
2.1.2 工業執行器 ........................... 22
2.1.3 PLC ........................................ 22
2.1.4 工控機 ................................... 26
2.1.5 工業HMI ............................... 27
【任務實施】 ..................................... 28
2.1.6 通過PLC 采集傳感器和執行
器的數據 ............................... 28
【任務總結】 ..................................... 31
【任務測驗】 ..................................... 31
任務二 工業自動化設備及系統數據
采集 ...................................... 32
【任務描述】 ..................................... 32
【知識學習】 ..................................... 32
2.2.1 工業機器人 ........................... 32
2.2.2 CNC ........................................ 35
2.2.3 AGV ....................................... 37
2.2.4 DCS ........................................ 40
2.2.5 SCADA 系統 .......................... 43
【任務實施】 ..................................... 46
2.2.6 機器人數據采集 ................... 46
【任務總結】 ..................................... 49
【任務測驗】 ..................................... 49
任務三 采集企業信息系統數據 ...... 50
【任務描述】 ..................................... 50
【知識學習】 ..................................... 50
2.3.1 企業信息系統中數據的
采集 ....................................... 50
【任務實施】 ..................................... 53
2.3.2 云平臺API 認知 ................... 53
【任務總結】 ..................................... 55
工業互聯網數據采集技術與應用（微課版）
2
【任務測驗】 .................................... 56
任務四 運用數據互通技術 ............. 56
【任務描述】 .................................... 56
【知識學習】 .................................... 56
2.4.1 OPC UA ................................. 56
【任務實施】 .................................... 60
2.4.2 通過OPC 協議采集數據 ..... 60
【任務總結】 .................................... 63
【任務測驗】 .................................... 64
【實戰練習】 .................................... 64
項目３ 工業互聯網網絡技術 ............... 65
【項目導讀】 ........................................ 65
【內容導學】 ........................................ 65
【項目目標】 ........................................ 66
任務一 識別通信線纜及接口 ..... 66
【任務描述】 .................................... 66
【知識學習】 .................................... 67
3.1.1 通信電纜 .............................. 67
3.1.2 通信光纖 .............................. 72
3.1.3 數據采集網絡接口 .............. 75
【任務實施】 .................................... 80
3.1.4 通信線纜及接口識別 .......... 80
【任務總結】 .................................... 84
【任務測驗】 .................................... 84
任務二 通過有線網絡采集數據 ..... 85
【任務描述】 .................................... 85
【知識學習】 .................................... 85
3.2.1 工業互聯網網絡架構 .......... 85
3.2.2 工業網絡設備 ...................... 90
3.2.3 工業PON 技術 ..................... 94
3.2.4 現場總線接入 ...................... 98
3.2.5 工業以太網接入 ................ 102
【任務實施】 .................................. 104
3.2.6 通過Modbus TCP 采集
數據 .................................... 104
【任務總結】 .................................. 106
【任務測驗】 .................................. 106
任務三 通過無線網絡采集數據 ... 107
【任務描述】 .................................. 107
【知識學習】 ................................... 107
3.3.1 IEEE802.11/Wi-Fi .............. 107
3.3.2 藍牙 ..................................... 110
3.3.3 RFID 技術 ........................... 111
3.3.4 ZigBee .................................. 113
3.3.5 NB-IoT 技術 ........................ 116
3.3.6 5G 技術 ................................ 119
【任務實施】 ................................... 123
3.3.7 PLC 網關無線接入配置 ..... 123
【任務總結】 ................................... 125
【任務測驗】 ................................... 125
任務四 網關數據上云配置 ............ 126
【任務描述】 ................................... 126
【知識學習】 ................................... 126
3.4.1 長連接和短連接 ................. 126
3.4.2 MQTT 協議 .......................... 128
3.4.3 HTTP/HTTPS ....................... 130
【任務實施】 ................................... 132
3.4.4 網關MQTT 配置 ................. 132
【任務總結】 ................................... 134
【任務測驗】 ................................... 135
【實戰練習】 ................................... 135
項目4 工業云平臺 ............................ 136
【項目導讀】 ...................................... 136
【內容導學】 ...................................... 136
【項目目標】 ...................................... 137
任務一 數據采集云平臺配置 ........ 137
【任務描述】 ................................... 137
【知識學習】 ................................... 138
4.1.1 云計算服務模式 ................. 138
4.1.2 云計算部署模式 ................. 140
4.1.3 容器技術 ............................. 141
4.1.4 C/S 與B/S 架構 ................... 144
【任務實施】 ................................... 146
4.1.5 數據采集云平臺配置 ......... 146
【任務總結】 ................................... 149
【任務測驗】 ................................... 149
任務二 如何處理數據 .................... 150
【任務描述】 ................................... 150
目 錄
3
【知識學習】 ................................... 150
4.2.1 數據存儲 ............................. 150
4.2.2 數據分析 ............................. 153
4.2.3 數據可視化 ......................... 154
【任務實施】 ................................... 155
4.2.4 云組態配置 ......................... 155
【任務總結】 ................................... 156
【任務測驗】 ................................... 157
任務三 云平臺算法模型配置 ....... 157
【任務描述】 ................................... 157
【知識學習】 ................................... 158
4.3.1 工業數據建模 ..................... 158
4.3.2 常見算法及分類 ................. 159
【任務實施】 ................................... 160
4.3.3 云平臺算法模型 ................. 160
【任務總結】 ................................... 164
【任務測驗】 ................................... 164
【實戰練習】 ................................... 164
項目5 工業互聯網數據采集項目
交付 ................................. 165
【項目導讀】 ...................................... 165
【內容導學】 ...................................... 165
【項目目標】 ...................................... 166
任務一 數據采集 ............................ 166
【任務描述】 ................................... 166
【知識學習】 ................................... 167
5.1.1 項目啟動 ............................. 167
5.1.2 項目控制 ............................. 169
【任務實施】 ................................... 170
5.1.3 工業設備現場勘察 ............. 170
5.1.4 工業現場網絡測試 ............. 172
5.1.5 項目調研報告編寫 ............. 175
5.1.6 數據采集項目方案設計 ..... 177
5.1.7 數據采集項目方案評審 ..... 178
5.1.8 控制器擴展通信模塊
應用 ..................................... 179
5.1.9 模擬量轉RS-485 信號模塊
應用 ..................................... 181
5.1.10 過程控制數據采集配置和
上云 ..................................... 184
5.1.11 數據軟采 ........................... 190
5.1.12 項目驗收 ........................... 193
【任務總結】 ................................... 194
【任務測驗】 ................................... 194
【實戰練習】 ................................... 195
參考文獻............................................. 196
展開全部
工業互聯網數據采集技術與應用(微課版) 作者簡介
周連兵，男，二級教授，首批山東省職業教育教學名師工作室主持人，黃河三角洲學者，山東省教學名師，山東省有突出貢獻的中青年專家，全國職業教育先進個人，全國模范教師，國家高層次人才特殊支持計劃領軍人才（教學名師）；獲得黃炎培職業教育獎杰出教師獎。
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