數(shù)智融合:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系、技術(shù)與應(yīng)用
定 價:88 元
叢書名:數(shù)字化轉(zhuǎn)型理論與實(shí)踐系列叢書
- 作者:趙義正
- 出版時間:2022/6/1
- ISBN:9787121435324
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類:F424-39
- 頁碼:184
- 紙張:
- 版次:01
- 開本:16開
本書以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推廣應(yīng)用為引領(lǐng),從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的起源和內(nèi)涵入手,對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)、平臺、園區(qū),以及它與新一代信息技術(shù)的融合進(jìn)行了闡述。在闡述基礎(chǔ)性原理的基礎(chǔ)上,本書給出了若干具有示范意義的創(chuàng)新實(shí)踐案例,最后介紹了作者對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推廣發(fā)展路徑的思考。 本書共7章。第1章介紹了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的起源、概念、內(nèi)涵及對我國制造業(yè)的意義,剖析了美國、德國和中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu),梳理了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0、智能制造的異同;第2章對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行了梳理,分析了工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)現(xiàn)場總線、5G、時間敏感網(wǎng)絡(luò)及低功耗廣域網(wǎng)(NB-IoT、LoRa)等技術(shù),給出了具體的應(yīng)用場景和應(yīng)用案例;第3章從邊緣計算、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生、工業(yè)大數(shù)據(jù)和人工智能等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)入手,介紹了它們對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的價值、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用場景,以及在行業(yè)中的應(yīng)用案例;第4章闡述了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的功能、內(nèi)涵及體系架構(gòu),剖析了我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展特點(diǎn)、存在的問題及平臺建設(shè)和應(yīng)用路徑;第5章概述了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全框架、安全體系和關(guān)鍵技術(shù),并給出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的實(shí)際應(yīng)用案例;第6章闡述了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能工業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型升級的典型應(yīng)用與案例。從設(shè)備預(yù)測性維護(hù)、產(chǎn)品溯源、質(zhì)量檢測、供應(yīng)鏈管理、智慧園區(qū)等方面,分析了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新實(shí)踐情況;第7章探討了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與推廣路徑,從數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求驅(qū)動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展、政府引領(lǐng)到企業(yè)內(nèi)生動力、工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型從單點(diǎn)突破邁向全局變革、技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新格局及圍繞工業(yè)數(shù)據(jù)流通的產(chǎn)業(yè)體系即將形成等方面,分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新發(fā)展路徑。
趙義正,解放軍電子工程學(xué)院,博士,高級工程師,其曾為安徽省工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)"十四五”專項(xiàng)規(guī)劃主持人、合肥市智能工廠和數(shù)字化車間培育與頂層方案設(shè)計技術(shù)負(fù)責(zé)人、電磁頻譜信號識別智能化關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目的主要完成人、基于北斗衛(wèi)星的人防預(yù)警報知系統(tǒng)項(xiàng)目的主要完成人。
第1章 因時乘勢:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)起源與內(nèi)涵 001
1.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)起源和內(nèi)在動力 001
1.1.1 概念起源 001
1.1.2 新一代信息技術(shù)發(fā)展的必然趨勢 002
1.1.3 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的手段與路徑 003
1.1.4 制造業(yè)大國搶占國際競爭制高點(diǎn)的要求 004
1.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵和本質(zhì) 006
1.2.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵 006
1.2.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì) 007
1.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) 009
1.3.1 國外典型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) 009
1.3.2 我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) 012
1.3.3 體系架構(gòu)的演變 019
1.4 我國發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重大意義 021
1.4.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是生產(chǎn)力變革的助推器 021
1.4.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要驅(qū)動力 021
1.4.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是保持我國制造業(yè)國際競爭優(yōu)勢的制高點(diǎn) 022
1.4.4 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必由之路 022
1.5 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與“工業(yè)4.0”、智能制造的異同辨析 023
1.5.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與“工業(yè)4.0” 023
1.5.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造 025
參考文獻(xiàn) 028
第2章 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò) 029
2.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)概述 029
2.1.1 概念模型 029
2.1.2 工廠外網(wǎng) 029
2.1.3 工廠內(nèi)網(wǎng) 030
2.2 工業(yè)控制系統(tǒng) 032
2.2.1 模擬儀表控制系統(tǒng) 032
2.2.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 032
2.2.3 集散控制系統(tǒng) 033
2.2.4 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) 034
2.3 現(xiàn)場總線 035
2.3.1 定義 035
2.3.2 發(fā)展現(xiàn)狀 036
2.3.3 現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn) 037
2.4 常用工業(yè)現(xiàn)場總線介紹 038
2.4.1 基金會現(xiàn)場總線(FF) 038
2.4.2 PROFIBUS 039
2.4.3 CIP 041
2.4.4 MODBUS 042
2.4.5 CAN總線 042
2.4.6 LONWORKS 044
2.5 工業(yè)以太網(wǎng) 044
2.5.1 概述 044
2.5.2 實(shí)時以太網(wǎng) 047
2.5.3 EtherCAT 048
2.5.4 PROFINET 053
2.5.5 工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展前景 057
2.6 時間敏感網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 057
2.6.1 概述 057
2.6.2 特點(diǎn)與功能 059
2.6.3 應(yīng)用場景 060
2.7 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢 061
參考文獻(xiàn) 063
第3章 新興技術(shù)使能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 065
3.1 邊緣計算技術(shù) 065
3.1.1 概述 065
3.1.2 邊緣計算參考架構(gòu) 066
3.1.3 關(guān)鍵技術(shù) 067
3.1.4 邊緣計算對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的價值 070
3.1.5 邊緣計算在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用 071
3.2 工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù) 072
3.2.1 概述 072
3.2.2 工業(yè)大數(shù)據(jù)參考架構(gòu) 073
3.2.3 關(guān)鍵技術(shù) 075
3.2.4 工業(yè)大數(shù)據(jù)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的價值 077
3.2.5 工業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景 078
3.3 人工智能技術(shù) 079
3.3.1 概述 079
3.3.2 關(guān)鍵技術(shù) 080
3.3.3 人工智能對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的價值 081
3.3.4 人工智能在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的應(yīng)用 083
3.4 數(shù)字孿生技術(shù) 083
3.4.1 概述 083
3.4.2 技術(shù)架構(gòu) 084
3.4.3 關(guān)鍵技術(shù) 085
3.4.4 數(shù)字孿生對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的價值 087
3.4.5 數(shù)字孿生在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的應(yīng)用 088
3.5 5G技術(shù) 089
3.5.1 概述 089
3.5.2 技術(shù)架構(gòu) 090
3.5.3 關(guān)鍵技術(shù) 091
3.5.4 5G對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的價值 093
3.5.5 5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的應(yīng)用場景 095
參考文獻(xiàn) 096
第4章 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺 097
4.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺概述 097
4.1.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是基于云架構(gòu)的開放式操作系統(tǒng) 097
4.1.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是海量數(shù)據(jù)匯聚的載體 098
4.1.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是模型沉淀與智能決策的中樞 099
4.1.4 工業(yè)App是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺能力的載體 101
4.1.5 生態(tài)開放是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺保持發(fā)展活力的保證 103
4.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的架構(gòu) 104
4.2.1 邊緣層 105
4.2.2 平臺層(PaaS層和IaaS層) 105
4.2.3 應(yīng)用層(SaaS層) 108
4.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用場景 109
4.4 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)和應(yīng)用路徑 111
4.4.1 目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展中面臨的問題 111
4.4.2 加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用的廣度,以“建平臺”“用平臺”
雙輪驅(qū)動 113
4.4.3 加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用的深度,搭建“智能化”“孿生化”
發(fā)展引擎 115
4.5 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺生態(tài)體系 117
4.5.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺生態(tài)建設(shè)的四個方面 117
4.5.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺生態(tài)建設(shè)的四個著力點(diǎn) 119
4.6 國內(nèi)典型平臺能力與服務(wù)應(yīng)用模式 122
4.6.1 海爾COSMOPlat平臺 122
4.6.2 航天云網(wǎng)INDICS平臺 125
4.6.3 樹根互聯(lián)ROOTCLOUD平臺 129
4.6.4 徐工漢云平臺 132
4.6.5 東方國信Cloudiip平臺 134
參考文獻(xiàn) 136
第5章 產(chǎn)業(yè)園區(qū)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展指數(shù)評價體系 137
5.1 背景與意義 137
5.2 產(chǎn)業(yè)園區(qū)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展指數(shù)評價體系 138
5.2.1 “五維”評估模型 138
5.2.2 指標(biāo)評價體系 138
5.3 發(fā)展指數(shù)計算方法 140
5.4 發(fā)展指數(shù)領(lǐng)先園區(qū)分析 140
第6章 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能應(yīng)用案例 142
6.1 設(shè)備預(yù)測性維護(hù) 143
6.1.1 概念 143
6.1.2 實(shí)施方法 144
6.1.3 案例 145
6.2 產(chǎn)品溯源 145
6.2.1 概念 145
6.2.2 實(shí)現(xiàn)方法 146
6.2.3 標(biāo)識解析技術(shù) 147
6.2.4 異構(gòu)識別技術(shù) 148
6.2.5 案例 149
6.3 質(zhì)量檢測 150
6.3.1 概念 150
6.3.2 實(shí)施方法 150
6.3.3 案例 151
6.4 協(xié)同設(shè)計 152
6.4.1 概念 152
6.4.2 實(shí)施方法 152
6.4.3 案例 153
6.5 供應(yīng)鏈管理 153
6.5.1 概念 153
6.5.2 實(shí)施方法 155
6.5.3 案例 155
6.6 智慧園區(qū) 156
6.6.1 概念 156
6.6.2 實(shí)施方法 157
6.6.3 案例 158
參考文獻(xiàn) 158
第7章 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與推廣路徑思考 160
7.1 行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求驅(qū)動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展 160
7.1.1 行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級需求不斷擴(kuò)大 160
7.1.2 數(shù)字化轉(zhuǎn)型推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不斷拓展 161
7.2 發(fā)展路徑:從政府引領(lǐng)到企業(yè)內(nèi)生動力 162
7.2.1 路徑之一:政府引領(lǐng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展 162
7.2.2 路徑之二:不斷壯大企業(yè)內(nèi)生動力 164
7.2.3 路徑之三:全局智能化提質(zhì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展 164
7.3 技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新格局 167
7.3.1 技術(shù)創(chuàng)新催生工業(yè)新動能 167
7.3.2 新興技術(shù)應(yīng)用拓展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新格局 168