工业互联网创新实战：技术、产业融合、案例分析全案

本书紧扣时代主题，对工业互联网的发展给出了预见性的答案，这种预见性的答案虽然并不能保证绝对精确，但是足以给读者启发。本书详细讲述了与工业互联网相关的各项内容，一共有13章。首先，论述工业互联网的发展背景和相关概念；其次，简述工业互联网发展中不可或缺的技术，例如，大数据、云计算、5G、人工智能等；再次，为读者解释工业互联网如何影响日常生活和行业变革；最后，解读未来10年工业互联网的发展趋势。本书站在读者的角度，详细阐述工业互联网的理论知识和应用案例。可以说，本书是一本不可多得的实战书，走在了时代的前端，是提升自身能力的必备工具。

王迎帅，大连理工大学计算机技术硕士、东北财经大学工商管理硕士，上海市信息化青年人才协会理事、江苏昆山工业互联网研究院副院长、企业数字化转型专家，浙江欧诗漫集团数字研究院副院长、上海科技专家库入库专家、亚洲区块链产业研究院研究员、第五智库创始发起人。目前积极在工业互联网、区块链技术与商业融合领域展开探索与实践，2019年完成国内某龙头企业工业互联网+区块链近28万字的国家项目申报工作，目前主持或参与浙江某化妆品集团公司、江苏某纺织服装多元化上市集团公司以及其它大型企业的工业互联网的方案撰写、建设与实施的指导和实践工作，同时主持多领域区块链技术与商业融合的落地模式研究、战略规划与设计、开发运营实践等工作。

第 1 章 工业互联网：开启新的革命 1.1 工业互联网发展背景 / 3 1.1.1 技术升级激发创新潜能 / 3 1.1.2 尚未终结的摩尔定律 / 5 1.1.3 国家竞争力展现全新内涵 / 6 1.1.4 政策红利不断释放 / 7 1.2 工业互联网五大浪潮 / 8 1.2.1 第一大浪潮：智能生产 / 9 1.2.2 第二大浪潮：智能设备与系统 / 9 1.2.3 第三大浪潮：生产服务化 / 10 1.2.4 第四大浪潮：云工厂 / 11 1.2.5 第五大浪潮：跨界打击 / 12 1.3 工业互联网及其相关概念 / 12 1.3.1 工业4.0 VS工业互联网 / 13 1.3.2 工业物联网VS工业互联网 / 15 1.3.3 新制造VS工业互联网 / 16 1.3.4 消费互联网VS工业互联网 / 17 1.4 工业互联网三大技术要素 / 19 1.4.1 无处不在的超级计算机终端 / 19 1.4.2 软件定义机器 / 20 1.4.3 系统与数据安全 / 21 1.5 工业互联网带来“三新” / 22 1.5.1 新基础设施：变革传统产业链 / 22 1.5.2 新生态：新零售+新发展路径 / 23 1.5.3 新消费：C2M、C2B引领未来 / 24 1.6 工业互联网不同赛道 / 25 1.6.1 美国：主推先进制造，建立联盟 / 26 1.6.2 日本：发展数字化工业 / 27 1.6.3 德国：围绕工业4.0做扩充 / 27 1.6.4 中国：坚持制造强国战略 / 28 第 2 章 工业互联网与新价值、新盈利 2.1 新价值：既有价值与预测价值 / 33 2.1.1 产学研用金协同推进 / 33 2.1.2 “锄头”和“锄地” / 34 2.1.3 有形要素与无形要素的连接 / 34 2.2 新盈利：硬件效益与软件效益 / 35 2.2.1 出售硬件设备和产品 / 36 2.2.2 数据聚合带来生态收入 / 36 2.2.3 IT与OT融合的挑战 / 37 2.2.4 盈利转型面临“两难”抉择 / 38 2.3 工业互联网下的商业模式 / 38 2.3.1 私有系统：建立专业形象 / 39 2.3.2 业务平台：聚焦有关联性的领域 / 40 2.3.3 通用组件：需要进行二次开发 / 41 第 3 章 工业互联网平台建设与推广 3.1 工业互联网平台现状分析 / 45 3.1.1 分布区域：环渤海、长三角、珠三角 / 45 3.1.2 建设主体：大型的制造企业与ICT企业 / 46 3.1.3 推广路径：主要面向装备制造、消费品等行业 / 46 3.2 工业互联网平台的核心推动力 / 47 3.2.1 工业IaaS：以自建云方式为主流 / 47 3.2.2 工业PaaS：发展日益迅猛 / 48 3.2.3 工业App：已经展开广泛应用 / 49 3.3 工业互联网平台建设与推广的难点 / 50 3.3.1 亟需推出“杀手级”的工业App / 51 3.3.2 缺乏相应的技术支撑能力 / 51 3.3.3 尚未具备跨领域、跨行业能力 / 52 3.4 巨头布局：盘点三大工业互联网平台 / 53 3.4.1 通用电气：重磅推出Predix / 54 3.4.2 西门子：MindSphere的未来计划 / 54 3.4.3 ABB Ability：开放的工业云平台 / 55 第 4 章 工业互联网与大数据、云计算 4.1 工业大数据从何而来 / 59 4.1.1 企业信息系统 / 59 4.1.2 设备物联网 / 59 4.1.3 企业外部互联网 / 60 4.2 工业大数据有何特征 / 61 4.2.1 数量多、质量杂 / 61 4.2.2 比较隐匿，挖掘难度大 / 62 4.2.3 多源关联与系统集成 / 62 4.3 大数据、云计算在工业互联网中的应用 / 63 4.3.1 提高研发的效率 / 63 4.3.2 优化生产过程 / 67 4.3.3 对新需求、新方向进行预测 / 69 4.3.4 整合供应链，加强各方协同能力 / 71 第 5 章 工业互联网与5G、人工智能 5.1 5G赋能工业互联网 / 77 5.1.1 AR装配、运维、巡检 / 77 5.1.2 基于机器视觉的照相检测 / 78 5.1.3 准确、高效的室内定位 / 79 5.1.4 移动边缘计算与网络切片 / 81 5.2 人工智能助力工业互联网 / 82 5.2.1 工业互联网为“智能+”提供现实路径 / 82 5.2.2 从机器人到智能机器人 / 83 5.3 智能算法进行数据挖掘的流程 / 85 5.3.1 属性筛选 / 85 5.3.2 分类预测 / 86 5.3.3 回归预测分析 / 88 5.3.4 聚类分析 / 88 5.3.5 关联规则分析 / 90 5.3.6 时间序列分析 / 91 5.4 案例汇总：融合是大势所趋 / 92 5.4.1 商飞：借5G打造航空智慧工厂 / 93 5.4.2 海尔：COSMOPlat实现资源无缝对接 / 95 5.4.3 华为：构筑全新的OceanConnect IoT / 96 第 6 章 安全保障：工业互联网应用的重要前提 6.1 工业互联网的安全问题 / 101 6.1.1 漏洞、勒索病毒与精准打击的APT攻击 / 101 6.1.2 CPS带来新的安全隐患 / 102 6.1.3 工业互联网安全事件随处可见 / 104 6.2 不同层面有不同安全隐患 / 106 6.2.1 全面感知层：设备节点构造过于简单 / 106 6.2.2 可靠传输层：身份认证及通信问题 / 107 6.2.3 智能处理层：非法的人为干预 / 108 6.2.4 综合应用层：数据的泄露和篡改 / 108 6.3 为工业互联网构建强大的安全保障 / 109 6.3.1 应对安全问题的三大技巧 / 110 6.3.2 巩固工业互联网安全管理体系 / 111 第 7 章 数字工厂：工业互联网的经典落地场景 7.1 数字工厂概述 / 115 7.1.1 数字工厂的生态系统 / 115 7.1.2 无纸化实时对接 / 117 7.1.3 情景感知下的转型升级 / 118 7.1.4 云系统引领下的数字工厂 / 120 7.2 数字工厂优势分析 / 122 7.2.1 自动化、智能化车间 / 122 7.2.2 全方位的联网管理 / 125 7.2.3 人工操作转为人机协同 / 126 7.3 工业互联网变革传统工厂 / 128 7.3.1 3D/4D打印引发新飞跃 / 129 7.3.2 机器人进入生产流程 / 132 7.3.3 AGV运输：自动化物流系统 / 134 7.3.4 产品定制化、小众化 / 137 第 8 章 智慧电厂：工业互联网与电力的碰撞 8.1 智慧电厂概述 / 141 8.1.1 智慧电厂的定义与优势 / 141 8.1.2 智慧电厂建设策略与现状 / 143 8.2 工业互联网在智慧电厂中的应用 / 145 8.2.1 加强设备能源消耗管理 / 146 8.2.2 实时监测设备状态 / 147 8.2.3 智能化感知故障，提前预警 / 148 8.3 智慧电厂与传统电厂的区别 / 149 8.3.1 监控下的实时校正、优化 / 149 8.3.2 人力成本低，工人更安全 / 150 第 9 章 智慧医疗：工业互联网+医疗=创新 9.1 工业互联网创新医疗资产管理 / 155 9.1.1 优化医疗设备采买、报修流程 / 155 9.1.2 医疗设备实现自主预警 / 157 9.2 工业互联网创新医疗机构运营模式 / 158 9.2.1 整合各科室医疗设备，患者无须等待 / 158 9.2.2 医疗服务趋于个性化、精准化 / 160 9.3 工业互联网创新临床数据分析 / 161 9.3.1 语音识别系统+电子病历 / 162 9.3.2 可穿戴设备“拯救”慢性病患者 / 164 第 10 章 智慧交通：工业互联网构建新型交通网络 10.1 工业互联网改善交通领域现状 / 169 10.1.1 交通设备变身数据终端 / 169 10.1.2 预判道路情况，缓解堵车问题 / 171 10.1.3 交通事故及时调查、处理 / 172 10.2 智慧交通深入日常生活场景 / 174 10.2.1 购票效率进一步提升 / 174 10.2.2 高效及时的交通信息服务 / 176 10.2.3 变革交通系统，停车不再困难 / 178 10.3 智慧交通带来更有价值的商业机会 / 180 10.3.1 “无人驾驶”潮流 / 181 10.3.2 一站式出行走向现实 / 183 第 11 章 智慧能源：基于工业互联网的能源开发 11.1 工业互联网改变能源行业的三个角度 / 189 11.1.1 生产角度：共享数据、能量、能源 / 189 11.1.2 传输角度：强稳定性与高效率 / 190 11.1.3 消费角度：产销一体化，双向交互 / 191 11.2 能源行业为何要引入工业互联网 / 191 11.2.1 能源的生产与消费效率亟待提升 / 192 11.2.2 构建新型的能源交易 / 193 11.3 “能源+工业互联网”的发展趋势 / 194 11.3.1 可再生能源的渗透率进一步提高 / 194 11.3.2 能源系统实现“即接即用” / 195 11.3.3 动态行为渐趋复杂、多样 / 195 第 12 章 智慧钢铁：工业互联网“进驻”钢铁行业 12.1 工业互联网与钢铁行业的化学反应 / 199 12.1.1 调动全产业链，变革购买行为 / 199 12.1.2 信息与数据的共享、交换 / 200 12.2 工业互联网提升钢铁行业的竞争力 / 201 12.2.1 全自动化的轧线 / 201 12.2.2 打造全数据场景，创新内部效率 / 202 12.2.3 打破行业壁垒，加强各方合作 / 203 12.3 工业互联网让钢铁行业焕发勃勃生机 / 204 12.3.1 销售半径得到极大扩展 / 204 12.3.2 新模式：钢铁行业+金融 / 205 第 13 章 展望未来：洞悉10年后的工业互联网 13.1 工业互联网的战略蓝图 / 209 13.1.1 工业互联网对IP化有强烈需求 / 209 13.1.2 灵活组网带动柔性制造 / 210 13.1.3 企业互联，打造“共创共赢”生态圈 / 213 13.1.4 越来越完善的技术体系 / 215 13.2 下一波生产力的大爆发 / 216 13.2.1 整合虚拟世界与物理世界 / 217 13.2.2 工业互联网影响全球的发展 / 219 13.2.3 如何走好人类进化的关键一步 / 222