工业物联网：平台架构、关键技术与应用实践
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作者胡典钢著
出版社机械工业出版社
ISBN9787111702276
出版时间2022-03
装帧平装
开本16开
定价99元
货号31410097
上书时间2023-09-02
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作者简介
胡典钢<br>资深工业物联网专家，顺丰物联网平台负责人，兼任顺丰集团职业发展评审委员和ZETA联盟工业物联网高级顾问，负责顺丰物联网平台建设及产品化工作。在物联网、边缘计算、工业大数据领域从业10余年，有丰富的实践经验。<br>曾任NI公司高级应用工程师，兼任GSDZone社区专栏作者和海南大学校外专家，NI（中国）首位认证双架构师——LabVIEW架构师和TestStand架构师，主导大型工业自动化测试控制和工业物联网项目的开发工作。2016年受邀撰写专著《TestStand工业自动化测试管理》，广受业界好评，多次重印。
目录
推荐语<br/>序<br/>前言<br/>致谢<br/>第1章 工业物联网：未来已来 1<br/>1.1 工业物联网的发展背景 2<br/>1.1.1 智能制造与工业4.0 2<br/>1.1.2 OT与IT融合之路 4<br/>1.1.3 企业数字化转型 7<br/>1.2 工业物联网的内涵与本质 9<br/>1.2.1 工业物联网的支撑体系 9<br/>1.2.2 工业物联网与工业互联网的关系 9<br/>1.2.3 高效率、低成本与高质量 11<br/>1.3 工业物联网产业现状 13<br/>1.3.1 工业物联网赛道角力与布局 13<br/>1.3.2 企业如何找准定位 15<br/>1.4 工业物联网面临的挑战 17<br/>1.4.1 如何衡量价值 18<br/>1.4.2 做看板还是决策建议系统 19<br/>1.4.3 既懂业务又懂技术 20<br/>1.4.4 技术链路过长 21<br/>1.5 本章小结 22<br/>第2章 工业物联网体系架构 23<br/>2.1 从业务视角到体系架构 24<br/>2.1.1 工业物联网感知 26<br/>2.1.2 工业物联网网络连接 27<br/>2.1.3 边缘计算 28<br/>2.1.4 工业物联网平台 28<br/>2.1.5 工业物联网应用 29<br/>2.2 关于工业物联网体系构建的思考 30<br/>2.2.1 架构千篇一律 30<br/>2.2.2 平台是效率最优的吗 31<br/>2.2.3 工业物联网需要什么样的团队 31<br/>2.3 工业物联网技术趋势 32<br/>2.3.1 加速泛在连接 32<br/>2.3.2 工业大数据 33<br/>2.3.3 沉淀用例，能力复用 34<br/>2.4 本章小结 35<br/>第3章 工业物联网感知 36<br/>3.1 工业物联网感知层的内涵 37<br/>3.1.1 工业数据采集的范围 37<br/>3.1.2 工业数据采集的特点 37<br/>3.1.3 工业数据采集的体系结构 39<br/>3.2 传感器：真实物理世界的探针 41<br/>3.3 工业数据采集关键指标 43<br/>3.4 工业通信基础 50<br/>3.4.1 数据传输方式 50<br/>3.4.2 网络拓扑 52<br/>3.5 有线设备接入 54<br/>3.5.1 基于现场总线 54<br/>3.5.2 基于工业以太网 59<br/>3.6 无线设备接入 62<br/>3.6.1 短距离无线设备接入 63<br/>3.6.2 长距离无线设备接入 74<br/>3.7 协议转换 79<br/>3.8 本章小结 80<br/>第4章 工业物联网网络连接 81<br/>4.1 OSI参考模型 82<br/>4.2 网络互联和数据互通 86<br/>4.2.1 网络互联 86<br/>4.2.2 数据互通 89<br/>4.2.3 工业网络设备 92<br/>4.3 有线网络互联 95<br/>4.3.1 工业网络互联 95<br/>4.3.2 时间敏感网络 95<br/>4.3.3 接入层、汇聚层与核心层 98<br/>4.4 无线网络互联 100<br/>4.4.1 无线网络互联延伸 100<br/>4.4.2 5G：下一代蜂窝网络技术 101<br/>4.4.3 4G Cat-1与低功耗广域网 106<br/>4.4.4 物联卡的流行与挑战 111<br/>4.4.5 无线信号穿透性和绕射性 113<br/>4.5 数据互通：OPC UA 116<br/>4.5.1 应用层协议还是技术标准体系 116<br/>4.5.2 信息模型 119<br/>4.6 本章小结 123<br/>第5章 边缘计算 124<br/>5.1 边缘计算：新瓶装旧酒？ 125<br/>5.1.1 为什么提出边缘计算 126<br/>5.1.2 谁在担任边缘计算的角色 127<br/>5.1.3 边缘计算领域有哪几类公司 129<br/>5.2 边缘计算和边云协同 130<br/>5.3 AIoT：带边缘处理能力的节点 131<br/>5.3.1 SoC嵌入式硬件架构解析 132<br/>5.3.2 轻量级边缘智能 135<br/>5.4 预测性维护 138<br/>5.4.1 预测性维护的兴起 138<br/>5.4.2 如何实施预测性维护 141<br/>5.4.3 预测性维护的挑战 144<br/>5.5 追溯：工业自动化 146<br/>5.5.1 分布式控制系统 146<br/>5.5.2 数据采集与监视控制系统 149<br/>5.6 边缘节点续航陷阱 151<br/>5.6.1 被忽视的续航陷阱 151<br/>5.6.2 边缘节点功耗估算 154<br/>5.6.3 电池续航能力评估 155<br/>5.6.4 一次电池和二次电池 159<br/>5.6.5 电池可靠性测试与认证 161<br/>5.7 本章小结 163<br/>第6章 云计算 164<br/>6.1 写在工业物联网平台之前 165<br/>6.2 云计算为何兴起 166<br/>6.3 云计算知识图谱 169<br/>6.4 云计算服务模式 171<br/>6.4.1 基础设施即服务 171<br/>6.4.2 平台即服务 172<br/>6.4.3 软件即服务 174<br/>6.5 云计算部署模式 174<br/>6.6 上云的挑战：错误预期 177<br/>6.7 虚拟化技术 179<br/>6.8 服务化 182<br/>6.8.1 远程过程调用 183<br/>6.8.2 面向服务架构 184<br/>6.8.3 微服务 186<br/>6.8.4 RESTful风格 187<br/>6.9 Docker容器技术 190<br/>6.10 Kubernetes资源管理 193<br/>6.11 C/S与B/S架构 196<br/>6.12 本章小结 197<br/>第7章 工业物联网平台 198<br/>7.1 工业物联网平台应包含什么 199<br/>7.1.1 通用PaaS服务 199<br/>7.1.2 工业PaaS服务 200<br/>7.1.3 工业物联网平台应用分布 201<br/>7.2 设备接入 202<br/>7.2.1 设备注册 202<br/>7.2.2 规则引擎 206<br/>7.2.3 接入并发能力 207<br/>7.3 设备管理 208<br/>7.3.1 物模型 209<br/>7.3.2 远程升级 209<br/>7.3.3 物影子 213<br/>7.4 物联网协议 216<br/>7.4.1 长连接和短连接 216<br/>7.4.2 MQTT协议 218<br/>7.4.3 HTTP 222<br/>7.5 边云协同 224<br/>7.5.1 边缘节点集中管理 224<br/>7.5.2 跨层级设备接入和管理 229<br/>7.6 大数据系统 232<br/>7.6.1 数据存储 232<br/>7.6.2 数据分析 236<br/>7.6.3 数据可视化 237<br/>7.7 工业数据建模 239<br/>7.7.1 信息模型和机理模型 239<br/>7.7.2 精益生产和持续改善 242<br/>7.8 平台赋能开发者：低代码化 243<br/>7.9 平台核心：数据的自动流动 248<br/>7.9.1 打破信息孤岛 248<br/>7.9.2 挖掘数据应用价值 249<br/>7.10 本章小结 250<br/>第8章 工业物联网应用 251<br/>8.1 应用：回归业务本质 252<br/>8.2 关于工业APP 253<br/>8.3 应用案例概览 253<br/>8.3.1 应用案例业务价值汇总 254<br/>8.3.2 如何看待和衡量投资回报率 254<br/>8.4 当代工厂车间数字化应用 255<br/>8.4.1 从信息化整体规划到数字化转型 255<br/>8.4.2 应用实践 257<br/>8.5 轨道交通装备远程监控和故障诊断 260<br/>8.5.1 背景介绍 260<br/>8.5.2 目标价值 261<br/>8.5.3 技术方案 261<br/>8.5.4 延伸：一站式数字化设备运维服务 266<br/>8.5.5 延伸：传感器无线网络，直面布线难题 268<br/>8.6 医药冷链：法律法规下的不断链 270<br/>8.6.1 背景介绍 270<br/>8.6.2 目标价值 270<br/>8.6.3 技术方案 270<br/>8.6.4 延伸：室内外定位技术 273<br/>8.7 电梯物联网：安全与广告跨界 275<br/>8.7.1 背景介绍 275<br/>8.7.2 目标价值 276<br/>8.7.3 技术方案 277<br/>8.7.4 延伸：规模化部署的障碍 282<br/>8.8 声源定位：让城市更安静 282<br/>8.8.1 背景介绍 282<br/>8.8.2 目标价值 283<br/>8.8.3 技术方案 283<br/>8.8.4 延伸：科技如何改善民生 286<br/>8.9 本章小结 287
内容摘要
内容简介<br>这是一本从平台架构、关键技术、应用实践3个维度全面讲解工业物联网如何在生产实践中落地的著作。它是顺丰物联网平台负责人10余年经验的总结，得到了行业里近10位专家的一致推荐。它将帮助企业解决工业物联网推进过程中遇到的OT与IT融合困难、组织协作成本高昂、全局性技术栈选型难把握、项目规模化落地困难风险易低估、数字化转型难聚焦等系列问题。<br>全书的具体内容分为如下几个方面：<br>（1）全面认识工业物联网<br>主要内容包括工业物联网的内涵、本质、产业现状、面临的挑战，以及它与智能制造、工业4.0、数字化转型之间的关系，它将帮助读者建立对工业物联网的宏观认识。<br>（2）工业物联网平台架构<br>重点介绍了工业物联网体系架构的发展过程和构建方法，从感知层、边缘计算、网络连接、平台再到应用，探讨了工业物联网体系搭建过程中的效率和投入问题，同时还能帮助读者建立架构思想和框架意识。<br>（3）工业物联网关键技术<br>详细讲解了工业物联网体系架构中涉及的各项关键技术，包括工业物联网感知、网络连接、边缘计算、云计算、工业物联网平台等。除了从技术角度详细阐述各知识点外，还注重说明技术应用背后的发展脉络、合理性与局限性，以及它所能解决的问题和带来的价值。<br>（4）工业物联网案例分析<br>通过工厂车间数字化、轨道交通装备远程监控和故障诊断、医药冷链、电梯物联网、声源定位等一些具有代表性的案例，帮助读者理解和掌握如何将工业物联网项目成功落地，同时深刻体会实施过程中所遇到的挑战。
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