工业互联网平台

平台是工业互联网的核心。本书重点关注工业互联网平台这一引领智能制造浪潮的关键领域。作为智能制造教育体系中的重要组成部分，本书的设计旨在帮助学生深入理解和掌握工业互联网平台相关技术。

首先，本书将带领学生回溯工业互联网平台的发展历程，深入剖析其演进过程中的关键节点和技术革新。这一回顾将为学生提供一个清晰的时空背景，帮助他们更好地理解这一领域的发展脉络。其次，通过翔实的叙述，本书将揭示工业互联网平台的体系架构，明晰其组成部分的功能和相互关系。这将为学生建立起一个全面的认知框架，为后续的学习奠定坚实基础。在技术探索方面，本书将聚焦于工业互联网平台的基础技术和使能技术。感知技术、通信技术、大数据、云计算和数字孪生技术等关键要素将得到深入剖析，帮助学生理解构建工业互联网平台的核心技术。
作为智能制造系列教材主干课程，本书强调实际案例的深入分析，以帮助学生将理论知识应用于实际情境。这样的教学设计旨在培养学生的批判性思维和解决问题的能力，为他们未来的职业发展提供实用的技能。最后，通过前瞻性的展望，本书将引导学生深入了解工业互联网平台未来的发展趋势，为他们在智能制造领域的探索和创新提供指引。愿这本书成为学生深入智能制造领域的有力工具，助力他们在未来的职业生涯中取得卓越的成就。

限于编者水平和经验，本书难免有疏漏与不妥之处，恳请同行专家和使用本书的广大读者批评指正。

编者
2023年12月

熟悉并掌握工业互联网平台基本技术，能够初步运用工业互联网平台解决生产中生产规划、生产调度、生产过程监控问题，并了解工业互联网平台在不同行业中的应用情况。主要知识点包括：（1）工业互联网平台发展介绍；（2）工业互联网平台基础技术：物联网、网络通信、工业控制；（3）工业互联网平台使能技术：工业大数据、云计算、数字孪生、信息安全；（4）常见工业互联网平台介绍；（5）工业互联网平台应用；（6）网络协同制造；（7）智能制造；（8）云制造；读者对象主要是机械工程方向本科学生。

尹周平，华中科技大学机械科学与工程学院教授、博士生导师，长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者，数字制造装备与技术国家重点实验室主任。主持承担了国家自然科学基金重大/重点、973、863等国家级项目，发表SCI/EI收录100篇次，出版专著3本，获国家技术发明二等奖、国家自然科学二等奖、国家科技进步二等奖各1项。

第1章工业互联网平台概述
1.1工业互联网平台发展介绍
1.1.1工业互联网平台的概念
1.1.2工业互联网平台发展现状
1.1.3国内外主要工业互联网平台
1.2工业互联网平台体系架构
1.2.1工业互联网平台功能架构
1.2.2工业互联网平台的技术架构
1.2.3工业互联网平台标准
参考文献

第2章工业互联网平台基础技术
2.1工业互联网的感知技术
2.1.1传感器技术
2.1.2RFID技术
2.1.3工业机器视觉技术
2.2工业互联网的通信技术
2.2.1现场总线技术
2.2.2工业以太网
2.2.3时间敏感网络
2.2.4窄带物联网
2.3工业信息物理系统
2.3.1PLC系统
2.3.2DCS
2.3.3SCADA系统
参考文献

第3章工业互联网平台使能技术
3.1工业大数据技术
3.1.1工业大数据技术概述
3.1.2工业大数据的主体来源
3.1.3工业大数据的采集
3.1.4工业大数据分析
3.1.5工业大数据的存储与管理
3.2云计算技术
3.2.1云计算服务模式
3.2.2云部署模型
3.2.3微服务技术
3.2.4云边协同
3.3数字孪生技术
3.3.1数字孪生模型
3.3.2物理建模
3.3.3数字孪生与建模仿真的区别
3.3.4工业互联网与数字孪生
3.4平台安全技术
3.4.1工业互联网平台威胁分析
3.4.2工业互联网平台安全需求与防护
参考文献

第4章工业互联网平台实例
4.1国内外主流工业互联网平台介绍
4.1.1Predix： 通用公司开放软件平台
4.1.2MindSphere： 西门子开放工业互联网平台
4.1.3根云平台： 三一集团树根互联网平台
4.1.4INDICS： 航天云网
4.1.5Fusion Plant： 华为工业互联网平台
4.1.6COSMOPlat： 海尔工业互联网平台
4.2国内外主流工业互联网平台分析
4.2.1国内外主流工业互联网平台模式
4.2.2国内外主流工业互联网平台的共通性与差异性
参考文献

第5章工业互联网平台应用
5.1网络协同制造
5.1.1网络协同制造技术概述
5.1.2工业互联网平台在网络协同制造中的应用
5.1.3网络协同制造应用案例
5.2智能制造
5.2.1智能制造技术概述
5.2.2工业互联网平台在智能制造中的应用
5.2.3智能制造应用案例
5.3云制造
5.3.1云制造技术概述
5.3.2工业互联网平台在云制造中的应用
5.3.3云制造应用案例
参考文献

第6章工业互联网平台的未来展望
6.1我国工业互联网平台创新发展实践与展望
6.1.1工业互联网平台技术体系创新
6.1.2工业互联网平台推动产业变革
6.2工业互联网平台对代表性行业的影响展望
6.2.1电子制造行业与工业互联网平台
6.2.2钢铁行业与工业互联网平台
6.2.3电力行业与工业互联网平台

熟悉并掌握工业互联网平台基本技术，能够初步运用工业互联网平台解决生产中生产规划、生产调度、生产过程监控问题，并了解工业互联网平台在不同行业中的应用情况。主要知识点包括：（1）工业互联网平台发展介绍；（2）工业互联网平台基础技术：物联网、网络通信、工业控制；（3）工业互联网平台使能技术：工业大数据、云计算、数字孪生、信息安全；（4）常见工业互联网平台介绍；（5）工业互联网平台应用；（6）网络协同制造；（7）智能制造；（8）云制造；读者对象主要是机械工程方向本科学生。

尹周平，华中科技大学机械科学与工程学院教授、博士生导师，长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者，数字制造装备与技术国家重点实验室主任。主持承担了国家自然科学基金重大/重点、973、863等国家级项目，发表SCI/EI收录100篇次，出版专著3本，获国家技术发明二等奖、国家自然科学二等奖、国家科技进步二等奖各1项。