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工業互聯網導論 版權信息
- ISBN：9787302670162
- 條形碼：9787302670162 ; 978-7-302-67016-2
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
工業互聯網導論 本書特色
講解工業互聯網非常經典的書籍，由北京航空航天大學任磊教授團隊編寫。國家高等教育智慧教育平臺、清華大學學堂在線平臺“工業互聯網”數字課程配套用書
工業互聯網導論 內容簡介
本書是一本系統介紹工業互聯網基礎理論與關鍵技術體系的導論性書籍，具有鮮明的學科交叉性、前沿創新性、產教融合性。工業互聯網是新一代信息通信技術與工業經濟深度融合的新型基礎設施、應用模式和工業生態，通過對人、機、物、系統等的全面連接，構建起覆蓋全產業鏈、全價值鏈的全新制造和服務體系，為工業乃至產業數字化、網絡化、智能化發展提供了實現途徑，是第四次工業革命的重要基石。本書內容豐富，結構清晰，系統闡述了工業互聯網的歷史發展背景，面向新工業革命的新一代信息通信技術，工業互聯網的概念和體系架構，工業互聯網網絡、平臺、安全相關的三大技術體系，以及工業互聯網人機物共融關鍵技術等知識體系，同時書中通過大量應用案例分析輔助讀者學習。
通過閱讀本書，讀者能夠深入地了解工業互聯網這一前沿領域全面、完整、邏輯統一的基礎理論知識和關鍵技術體系。本書既適用于高校本科生、研究生、教師、研究者，也適用于工業產業界相關技術從業者。
工業互聯網導論 目錄
第1章
工業互聯網的發展背景 / 1
1.1 工業1.0~工業3.0發展歷程 / 1
1.2 制造業信息化 / 2
1.3 CIMS / 6
1.4 邁向工業4.0 / 9
1.5 新一代智能制造 / 13
第2章
面向新工業革命的新一代ICT技術 / 18
2.1 云計算 / 18
2.1.1 云計算簡介 / 18
2.1.2 云計算核心理念 / 18
2.1.3 云計算模型 / 19
2.1.4 云計算的技術特征 / 20
2.2 大數據 / 20
2.2.1 大數據的起源 / 20
2.2.2 大數據的研究意義 / 21
2.2.3 大數據的核心特征 / 21
2.2.4 大數據的應用手段 / 22
2.2.5 工業大數據 / 22
2.3 智能物聯網 / 23
2.3.1 物聯網的定義 / 24
2.3.2 物聯網下的制造—全互聯制造 / 25
2.3.3 物聯網的關鍵支撐協議 / 25
2.3.4 物聯網的網絡參考架構 / 26
2.3.5 物聯網與互聯網的區別 / 29
2.4 智能傳感器 / 29
2.4.1 智能傳感器的定義 / 30
2.4.2 智能傳感器的分類 / 30
2.4.3 工業互聯網環境下的典型智能傳感器 / 30
2.5 5G通信技術 / 34
2.5.1 5G技術的概念 / 34
2.5.2 5G的關鍵技術 / 35
2.6 信息物理系統 / 41
2.6.1 信息物理系統的本質 / 41
2.6.2 信息物理系統的層次 / 42
2.6.3 信息物理系統的特征 / 43
2.6.4 信息物理系統的四種模式 / 43
2.6.5 信息物理系統的典型應用場景 / 43
2.6.6 CPS與物聯網的區別 / 44
2.6.7 CPS的應用價值圖譜 / 45
2.7 新一代人工智能 / 45
2.8 大模型 / 50
2.8.1 大模型的含義 / 50
2.8.2 大模型的背景與歷史 / 50
2.8.3 大模型的工作原理 / 51
2.8.4 大模型的優勢與挑戰 / 51
2.9 區塊鏈 / 51
2.9.1 區塊鏈的發展歷程 / 51
2.9.2 區塊鏈的類型 / 53
2.9.3 加密技術與安全性 / 53
2.9.4 區塊鏈的優勢與應用 / 53
2.10 虛擬現實與元宇宙 / 54
2.10.1 元宇宙的定義 / 54
2.10.2 元宇宙的起源與發展 / 54
2.10.3 元宇宙的關鍵技術 / 54
2.10.4 元宇宙的實際應用 / 55
2.10.5 工業元宇宙 / 55
2.11 產品全生命周期涉及的工業軟件 / 56
2.11.1 產品生命周期管理系統 / 56
2.11.2 企業資源計劃系統 / 57
2.11.3 制造執行系統 / 59
2.11.4 制造運營管理系統 / 60
第3章
工業互聯網的概念與體系架構 / 62
3.1 工業互聯網的概念與內涵 / 62
3.2 工業互聯網的體系架構和關鍵技術 / 65
第4章
工業互聯網的網絡關鍵技術 / 70
4.1 什么是工業互聯網標識 / 70
4.1.1 工業物聯網標識概述 / 70
4.1.2 工業互聯網標識的形式和載體 / 71
4.1.3 工業互聯網標識的使用流程及注意事項 / 73
4.2 工業互聯網標識解析 / 75
4.2.1 工業互聯網標識解析體系概述 / 75
4.2.2 工業互聯網標識解析體系的結構 / 77
4.2.3 工業互聯網標識解析體系的視圖 / 81
4.3 工業互聯網網絡連接框架 / 83
4.3.1 工業互聯網總體架構概述 / 83
4.3.2 工業互聯網網絡連接的主要架構 / 84
4.4 工廠內網 / 86
4.4.1 工廠內網“兩層三級” / 86
4.4.2 工廠內網絡的網絡類型 / 88
4.5 工廠外網 / 89
4.6 工業協議家族 / 94
4.7 工業協議解析與轉換 / 98
4.7.1 工業互聯網通用轉換協議 / 98
4.7.2 工業互聯網協議轉換載體 / 101
4.8 5G 工業互聯網 / 102
4.9 時間敏感網絡 / 106
4.9.1 時間敏感網絡概述 / 106
4.9.2 時間敏感網絡的主要技術 / 107
4.10 邊緣計算 / 109
4.10.1 邊緣計算的功能視角 / 109
4.10.2 邊緣計算的基礎能力視角 / 111
第5章
工業互聯網平臺的關鍵技術 / 113
5.1 工業大數據 / 113
5.1.1 工業大數據的概念與特征 / 113
5.1.2 工業大數據的功能體系架構 / 118
5.1.3 工業大數據的技術框架 / 121
5.1.4 工業數據空間跨域集成模型 / 125
5.1.5 工業時序數據庫 / 137
5.1.6 工業大數據可視化 / 142
5.2 工業智能 / 146
5.2.1 工業智能概述 / 146
5.2.2 工業數據深度學習：建模與分析流程 / 151
5.2.3 工業時序數據深度學習技術：應用背景與基礎知識 / 155
5.2.4 工業時序數據深度學習的技術：挑戰與應對策略 / 159
5.2.5 工業深度學習模型輕量化技術 / 168
5.2.6 工業知識圖譜 / 172
5.3 工業互聯網的任務調度 / 179
5.3.1 工業生產計劃與調度 / 179
5.3.2 工業互聯網的任務調度：問題與方法 / 183
5.3.3 工業互聯網的任務調度：挑戰與應對策略 / 188
5.4 建模仿真與數字孿生 / 196
5.4.1 建模仿真技術概述 / 196
5.4.2 建模仿真在制造業中的應用 / 199
5.4.3 數字孿生 / 202
5.4.4 模型工程 / 205
5.4.5 MBSE與X語言 / 207
5.5 云制造 / 213
5.5.1 云制造的概念 / 213
5.5.2 云制造的技術體系 / 217
5.6 云邊協同技術 / 220
5.6.1 云邊協同服務模式 / 220
5.6.2 云邊協同基礎能力 / 222
5.6.3 云邊協同部署架構 / 223
5.7 工業App開發 / 225
5.7.1 工業App / 225
5.7.2 工業App低代碼開發方法 / 233
5.8 智能工廠 / 239
5.9 供應鏈協同優化 / 245
第6章
工業互聯網安全 / 251
6.1 工業互聯網安全的威脅 / 251
6.1.1 震網病毒 / 251
6.1.2 工業互聯網安全事件 / 252
6.1.3 一些思考 / 253
6.2 工業互聯網安全的框架 / 254
6.2.1 總述 / 254
6.2.2 設備安全 / 254
6.2.3 控制安全 / 255
6.2.4 網絡安全 / 255
6.2.5 應用安全 / 256
6.2.6 數據安全 / 256
6.3 設備安全防護技術 / 257
6.4 控制安全防護技術 / 258
6.5 工業網絡安全防護技術 / 261
6.6 工業應用安全防護技術 / 262
6.7 工業數據安全防護技術 / 265
6.8 工業區塊鏈 / 267
第7章
工業互聯網人機物共融關鍵技術 / 276
7.1 工業元宇宙 / 276
7.1.1 工業元宇宙的概念、特征與關鍵技術 / 276
7.1.2 工業元宇宙的典型應用 / 281
7.2 智能工業機器人 / 285
7.2.1 工業機器人在智能制造中的應用 / 285
7.2.2 工業機器人智能感知決策與控制 / 286
7.3 多模態智能交互技術 / 290
參考文獻 / 292
工業互聯網的發展背景 / 1
1.1 工業1.0~工業3.0發展歷程 / 1
1.2 制造業信息化 / 2
1.3 CIMS / 6
1.4 邁向工業4.0 / 9
1.5 新一代智能制造 / 13
第2章
面向新工業革命的新一代ICT技術 / 18
2.1 云計算 / 18
2.1.1 云計算簡介 / 18
2.1.2 云計算核心理念 / 18
2.1.3 云計算模型 / 19
2.1.4 云計算的技術特征 / 20
2.2 大數據 / 20
2.2.1 大數據的起源 / 20
2.2.2 大數據的研究意義 / 21
2.2.3 大數據的核心特征 / 21
2.2.4 大數據的應用手段 / 22
2.2.5 工業大數據 / 22
2.3 智能物聯網 / 23
2.3.1 物聯網的定義 / 24
2.3.2 物聯網下的制造—全互聯制造 / 25
2.3.3 物聯網的關鍵支撐協議 / 25
2.3.4 物聯網的網絡參考架構 / 26
2.3.5 物聯網與互聯網的區別 / 29
2.4 智能傳感器 / 29
2.4.1 智能傳感器的定義 / 30
2.4.2 智能傳感器的分類 / 30
2.4.3 工業互聯網環境下的典型智能傳感器 / 30
2.5 5G通信技術 / 34
2.5.1 5G技術的概念 / 34
2.5.2 5G的關鍵技術 / 35
2.6 信息物理系統 / 41
2.6.1 信息物理系統的本質 / 41
2.6.2 信息物理系統的層次 / 42
2.6.3 信息物理系統的特征 / 43
2.6.4 信息物理系統的四種模式 / 43
2.6.5 信息物理系統的典型應用場景 / 43
2.6.6 CPS與物聯網的區別 / 44
2.6.7 CPS的應用價值圖譜 / 45
2.7 新一代人工智能 / 45
2.8 大模型 / 50
2.8.1 大模型的含義 / 50
2.8.2 大模型的背景與歷史 / 50
2.8.3 大模型的工作原理 / 51
2.8.4 大模型的優勢與挑戰 / 51
2.9 區塊鏈 / 51
2.9.1 區塊鏈的發展歷程 / 51
2.9.2 區塊鏈的類型 / 53
2.9.3 加密技術與安全性 / 53
2.9.4 區塊鏈的優勢與應用 / 53
2.10 虛擬現實與元宇宙 / 54
2.10.1 元宇宙的定義 / 54
2.10.2 元宇宙的起源與發展 / 54
2.10.3 元宇宙的關鍵技術 / 54
2.10.4 元宇宙的實際應用 / 55
2.10.5 工業元宇宙 / 55
2.11 產品全生命周期涉及的工業軟件 / 56
2.11.1 產品生命周期管理系統 / 56
2.11.2 企業資源計劃系統 / 57
2.11.3 制造執行系統 / 59
2.11.4 制造運營管理系統 / 60
第3章
工業互聯網的概念與體系架構 / 62
3.1 工業互聯網的概念與內涵 / 62
3.2 工業互聯網的體系架構和關鍵技術 / 65
第4章
工業互聯網的網絡關鍵技術 / 70
4.1 什么是工業互聯網標識 / 70
4.1.1 工業物聯網標識概述 / 70
4.1.2 工業互聯網標識的形式和載體 / 71
4.1.3 工業互聯網標識的使用流程及注意事項 / 73
4.2 工業互聯網標識解析 / 75
4.2.1 工業互聯網標識解析體系概述 / 75
4.2.2 工業互聯網標識解析體系的結構 / 77
4.2.3 工業互聯網標識解析體系的視圖 / 81
4.3 工業互聯網網絡連接框架 / 83
4.3.1 工業互聯網總體架構概述 / 83
4.3.2 工業互聯網網絡連接的主要架構 / 84
4.4 工廠內網 / 86
4.4.1 工廠內網“兩層三級” / 86
4.4.2 工廠內網絡的網絡類型 / 88
4.5 工廠外網 / 89
4.6 工業協議家族 / 94
4.7 工業協議解析與轉換 / 98
4.7.1 工業互聯網通用轉換協議 / 98
4.7.2 工業互聯網協議轉換載體 / 101
4.8 5G 工業互聯網 / 102
4.9 時間敏感網絡 / 106
4.9.1 時間敏感網絡概述 / 106
4.9.2 時間敏感網絡的主要技術 / 107
4.10 邊緣計算 / 109
4.10.1 邊緣計算的功能視角 / 109
4.10.2 邊緣計算的基礎能力視角 / 111
第5章
工業互聯網平臺的關鍵技術 / 113
5.1 工業大數據 / 113
5.1.1 工業大數據的概念與特征 / 113
5.1.2 工業大數據的功能體系架構 / 118
5.1.3 工業大數據的技術框架 / 121
5.1.4 工業數據空間跨域集成模型 / 125
5.1.5 工業時序數據庫 / 137
5.1.6 工業大數據可視化 / 142
5.2 工業智能 / 146
5.2.1 工業智能概述 / 146
5.2.2 工業數據深度學習：建模與分析流程 / 151
5.2.3 工業時序數據深度學習技術：應用背景與基礎知識 / 155
5.2.4 工業時序數據深度學習的技術：挑戰與應對策略 / 159
5.2.5 工業深度學習模型輕量化技術 / 168
5.2.6 工業知識圖譜 / 172
5.3 工業互聯網的任務調度 / 179
5.3.1 工業生產計劃與調度 / 179
5.3.2 工業互聯網的任務調度：問題與方法 / 183
5.3.3 工業互聯網的任務調度：挑戰與應對策略 / 188
5.4 建模仿真與數字孿生 / 196
5.4.1 建模仿真技術概述 / 196
5.4.2 建模仿真在制造業中的應用 / 199
5.4.3 數字孿生 / 202
5.4.4 模型工程 / 205
5.4.5 MBSE與X語言 / 207
5.5 云制造 / 213
5.5.1 云制造的概念 / 213
5.5.2 云制造的技術體系 / 217
5.6 云邊協同技術 / 220
5.6.1 云邊協同服務模式 / 220
5.6.2 云邊協同基礎能力 / 222
5.6.3 云邊協同部署架構 / 223
5.7 工業App開發 / 225
5.7.1 工業App / 225
5.7.2 工業App低代碼開發方法 / 233
5.8 智能工廠 / 239
5.9 供應鏈協同優化 / 245
第6章
工業互聯網安全 / 251
6.1 工業互聯網安全的威脅 / 251
6.1.1 震網病毒 / 251
6.1.2 工業互聯網安全事件 / 252
6.1.3 一些思考 / 253
6.2 工業互聯網安全的框架 / 254
6.2.1 總述 / 254
6.2.2 設備安全 / 254
6.2.3 控制安全 / 255
6.2.4 網絡安全 / 255
6.2.5 應用安全 / 256
6.2.6 數據安全 / 256
6.3 設備安全防護技術 / 257
6.4 控制安全防護技術 / 258
6.5 工業網絡安全防護技術 / 261
6.6 工業應用安全防護技術 / 262
6.7 工業數據安全防護技術 / 265
6.8 工業區塊鏈 / 267
第7章
工業互聯網人機物共融關鍵技術 / 276
7.1 工業元宇宙 / 276
7.1.1 工業元宇宙的概念、特征與關鍵技術 / 276
7.1.2 工業元宇宙的典型應用 / 281
7.2 智能工業機器人 / 285
7.2.1 工業機器人在智能制造中的應用 / 285
7.2.2 工業機器人智能感知決策與控制 / 286
7.3 多模態智能交互技術 / 290
參考文獻 / 292
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