總序一 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的全新工業(yè)生態(tài)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和新型應(yīng)用模式。它以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、平臺(tái)為中樞、數(shù)據(jù)為要素、安全為保障，通過(guò)對(duì)人、機(jī)、物全面連接，變革傳統(tǒng)制造模式、生產(chǎn)組織方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)，構(gòu)建起全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈全面連接的新型工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系，對(duì)提升產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平、促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合、引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展具有重要作用。 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)前沿技術(shù)叢書(shū)是中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院與華中科技大學(xué)出版社共同發(fā)起，為服務(wù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展國(guó)家重大戰(zhàn)略，貫徹落實(shí)深化互聯(lián)網(wǎng)＋先進(jìn)制造業(yè) 第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo) 等國(guó)家政策，面向世界科技前沿、面向國(guó)家經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)和國(guó)防建設(shè)重大需求，精準(zhǔn)策劃匯集中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)技術(shù)的一套原創(chuàng)科技著作。 叢書(shū)立足國(guó)際視野，聚焦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)國(guó)際學(xué)術(shù)前沿和技術(shù)難點(diǎn)，助力我國(guó)制造業(yè)發(fā)展和高端人才培養(yǎng)，展現(xiàn)了我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)前沿科技領(lǐng)域取得的自主創(chuàng)新研究成果，充分體現(xiàn)了權(quán)威性、原創(chuàng)性、先進(jìn)性、國(guó)際性、實(shí)用性等特點(diǎn)。為此，向?yàn)閰矔?shū)出版付出聰明才智和辛勤勞動(dòng)的所有科技工作人員表示崇高的敬意！ 中國(guó)正處在舉世矚目的經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展階段，應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)前沿技術(shù)振興我國(guó)制造業(yè)天地廣闊，大有可為！叢書(shū)主要匯集高校和科研院所的科研成果及企業(yè)的工程應(yīng)用成果。熱切希望我國(guó)IT人員與企業(yè)工程技術(shù)人員密切合作，促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)落地生根。期望叢書(shū)絢麗的科技之花在祖國(guó)大地上結(jié)出豐碩的工程應(yīng)用之果，為制造強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)建設(shè)作出新的、更大的貢獻(xiàn)。中國(guó)工程院院士中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院技術(shù)專(zhuān)家委員會(huì)主任北京化工大學(xué)教授 高金吉2023年5月總序二 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的全新工業(yè)生態(tài)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和新型應(yīng)用模式，是搶抓新一輪工業(yè)革命的重要路徑，是加快數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的驅(qū)動(dòng)力量，是新型工業(yè)化的戰(zhàn)略支撐。習(xí)近平總書(shū)記高度重視發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，作出深入實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，持續(xù)提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新能力等重大決策部署和發(fā)展要求。黨的二十大報(bào)告強(qiáng)調(diào)，推進(jìn)新型工業(yè)化，加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)，加快發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。這為加快推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展指明了前進(jìn)方向、提供了根本遵循。 實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略以來(lái)，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從無(wú)到有、從小到大，走出了一條具有中國(guó)特色的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展之路，取得了一系列標(biāo)志性、階段性成果。新型基礎(chǔ)設(shè)施廣泛覆蓋。工業(yè)企業(yè)積極運(yùn)用新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)改造產(chǎn)線車(chē)間，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系建設(shè)不斷深化。國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心體系加快構(gòu)建，區(qū)域和行業(yè)分中心建設(shè)有序推進(jìn)。綜合型、特色型、專(zhuān)業(yè)型的多層次工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)體系基本形成。國(guó)家、省、企業(yè)三級(jí)協(xié)同的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)監(jiān)測(cè)服務(wù)體系初步建成。產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力穩(wěn)步提升。端邊云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用不斷深化。時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)芯片、工業(yè)5G芯片/模組/網(wǎng)關(guān)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快，在大數(shù)據(jù)分析專(zhuān)業(yè)工具軟件、工業(yè)機(jī)理模型、仿真引擎等方向突破了一批平臺(tái)發(fā)展瓶頸。行業(yè)融合應(yīng)用空前活躍。應(yīng)用范圍逐步拓展至鋼鐵、機(jī)械、能源等45個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)行業(yè)，催生出平臺(tái)化設(shè)計(jì)、智能化制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個(gè)性化定制、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理等典型應(yīng)用模式，有力促進(jìn)提質(zhì)、降本、增效、綠色、安全發(fā)展。5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度融合，遠(yuǎn)程設(shè)備操控、設(shè)備協(xié)同作業(yè)、機(jī)器視覺(jué)質(zhì)檢等典型場(chǎng)景加速普及。 征途回望千山遠(yuǎn)，前路放眼萬(wàn)木春。面向全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展前景光明、空間廣闊、任重道遠(yuǎn)。為進(jìn)一步凝聚發(fā)展共識(shí)，展現(xiàn)我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)理論研究和實(shí)踐探索成果，中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院聯(lián)合華中科技大學(xué)出版社啟動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)前沿技術(shù)叢書(shū)編撰工作。叢書(shū)聚焦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、標(biāo)識(shí)、平臺(tái)、數(shù)據(jù)、安全等重點(diǎn)領(lǐng)域，系統(tǒng)介紹網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)集成、邊緣計(jì)算、控制系統(tǒng)、工業(yè)軟件等關(guān)鍵核心技術(shù)和產(chǎn)品，服務(wù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新與融合應(yīng)用。 叢書(shū)主要匯集了高校和科研院所的研究成果，以及企業(yè)一線的工程化應(yīng)用案例和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。囿于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用仍在探索、更迭進(jìn)程中，書(shū)中難免存在疏漏和不足之處，誠(chéng)請(qǐng)廣大專(zhuān)家和讀者朋友批評(píng)指正。是為序。中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院院長(zhǎng)魯春叢2023年5月前言 本書(shū)依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃面向可持續(xù)制造的能源與資源效率提升方法研究及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)（項(xiàng)目編號(hào)：2022YFE0114200）等項(xiàng)目的研究成果，從關(guān)鍵技術(shù)、平臺(tái)架構(gòu)和創(chuàng)新應(yīng)用三個(gè)維度，闡述了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能智能物流的理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用，以有助于基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能物流系統(tǒng)的狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策與精準(zhǔn)執(zhí)行的實(shí)現(xiàn)，形成智能物流新模式，服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本書(shū)重點(diǎn)論述了筆者團(tuán)隊(duì)在5G網(wǎng)絡(luò)和智能物流關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的*新研究及其在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的前沿應(yīng)用，為讀者提供了一個(gè)全新的視角來(lái)看待工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下智能物流系統(tǒng)的新模式，為行業(yè)的發(fā)展提供新的思路和方向。 本書(shū)圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能物流的關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)，共7章，其中：第1章工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能物流概述，介紹了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能物流的內(nèi)涵、意義及其使能技術(shù)，提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能物流的體系架構(gòu)，并系統(tǒng)闡述了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)智能物流的推動(dòng)作用；第2章工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能智能物流的關(guān)鍵技術(shù)，圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能智能物流的使能技術(shù)，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能智能物流的關(guān)鍵技術(shù)一分為三，并詳細(xì)探討了關(guān)鍵技術(shù)背后的關(guān)鍵問(wèn)題，歸納總結(jié)了核心關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，同時(shí)結(jié)合智能物流場(chǎng)景討論了相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展方向；第3章5G互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能物流場(chǎng)景的應(yīng)用，基于前兩章給出了相應(yīng)的5G邊緣計(jì)算應(yīng)用框架，并結(jié)合智能物流系統(tǒng)的多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)該應(yīng)用框架進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明；第4章工廠內(nèi)物流規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)，基于傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論，分析了車(chē)間設(shè)備布局以及工業(yè)物流機(jī)器人系統(tǒng)的規(guī)劃理論、耦合關(guān)系以及協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，并在此基礎(chǔ)上提出了一種車(chē)間設(shè)備布局與AGV系統(tǒng)集成協(xié)同設(shè)計(jì)的新方法；第5章工廠內(nèi)物流調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)，以實(shí)際自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線為背景，研究AGV系統(tǒng)配送物料的任務(wù)調(diào)度方法，并在調(diào)度模型的基礎(chǔ)上提出了一種新的算法，得到了優(yōu)化的項(xiàng)目調(diào)度方案；第6章工業(yè)園區(qū)倉(cāng)儲(chǔ)物流關(guān)鍵技術(shù)，針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)中機(jī)器人移動(dòng)貨架系統(tǒng)的揀選優(yōu)化問(wèn)題，基于數(shù)據(jù)挖掘、運(yùn)籌優(yōu)化等理論和方法，提出了一種提高揀選效率的新的優(yōu)化方法；第7章5G工業(yè)園區(qū)智能物流案例，針對(duì)工業(yè)園區(qū)的制造任務(wù)和運(yùn)輸任務(wù)的協(xié)同方案，研究了5G工業(yè)園區(qū)智能物流系統(tǒng)，建立了車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)框架，并對(duì)智能運(yùn)輸和自主配置子部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 本書(shū)由沈衛(wèi)明總體策劃，由史彥軍和王征統(tǒng)稿。其中，第1章由沈衛(wèi)明和寧詩(shī)鐸撰寫(xiě)，第2章由鄧植云和楊晨撰寫(xiě)，第3章由史彥軍和韓俏梅撰寫(xiě)，第4章由曲欣然和劉莊成撰寫(xiě)，第5章由史彥軍和潘耀輝撰寫(xiě)，第6章由王征撰寫(xiě)，第7章由韓俏梅和曲欣然撰寫(xiě)。*后，寧詩(shī)鐸、鄧植云和曲欣然對(duì)全書(shū)進(jìn)行了整理和校對(duì)。 本書(shū)可供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的IT/OT技術(shù)人員、垂直行業(yè)解決方案架構(gòu)師、尋求企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方案的管理決策人員以及高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生查閱、參考。編著者2022年12月