工业互联网基础

1.本书的编写兼顾了普及性与专业性，理论与实践相结合，尽可能地照顾到不同层次与专业的读者。 2.本书作者参与编写过多本关于工业互联网的教材，内容可靠，可阅读性有保障。 3.本书注重细节，系统深入，思路清晰，符合读者阅读习惯。

工业互联网作为新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态，是加速数字化转型的基石。
本书从工业互联网的发展历程、体系架构等角度切入，系统地介绍了工业互联网平台、工业大数据、工业软件与工业App、边缘计算、网络互联体系、标识解析体系、安全体系等工业互联网基础知识和应用实践案例，紧密贴合产业应用，使读者易于理解工业互联网概念，深刻把握工业互联网发展趋势，掌握其内在机理和核心技术。
本书将理论知识与实践相结合，语言通俗易懂，可读性强，可作为本科及高等职业院校工业互联网相关专业的基础课程教材，也可作为从事工业互联网各类工作的工程技术人员、管理人员、推广人员的参考用书。

中国工业互联网研究院（简称“工联院”）子公司。工联院开展工业互联网相关的发展战略、规划、政策、标准研究，网络、平台、安全体系建设，国际交流与合作等工作。作为工业和信息化职业教育教学指导委员会工业互联网分委员会的主任委员单位，工联院积极组织开展工业互联网相关专业简介与教学标准的修制定工作，牵头研制了由人力资源和社会保障部和工业和信息化部联合颁布的《工业互联网工程技术人员国家职业技术技能标准》，开发完成“工业互联网设备数据采集”“工业互联网预测性维护”等职业技能等级证书标准，定期发布“工业互联人才白皮书”等人才领域研究报告，具备出色的工业互联网人才培养规划能力。

第1章工业互联网发展历程1
1．1工业互联网产生的背景2
1．1．1传统制造模式变革的需求2
1．1．2新一代信息通信技术向工业应用演进3
1．2我国工业互联网发展情况6
1．2．1从两化融合到工业互联网6
1．2．2我国工业互联网应用发展成效8
1．3国外工业互联网发展情况11
1．3．1德国“工业4．0”发展情况11
1．3．2美国工业互联网发展情况12
1．3．3英国工业互联网发展情况13
1．3．4巴西工业互联网发展情况14
第2章工业互联网体系架构15
2．1工业互联网定义及相关概念16
2．1．1工业互联网定义与内涵16
2．1．2工业互联网与相关概念的关联与区别18
2．2工业互联网体系架构介绍20
2．2．1工业互联网体系架构1．020
2．2．2工业互联网体系架构2．021
2．3工业互联网标准体系25
2．3．1工业互联网标准体系结构25
2．3．2基础共性标准26
2．3．3网络标准27
2．3．4边缘计算标准29
2．3．5平台标准30
2．3．6安全标准33
2．3．7应用标准35
第3章工业互联网平台37
3．1工业互联网平台概念38
3．1．1工业互联网平台定义38
3．1．2工业互联网平台类型38
3．1．3工业互联网平台核心作用40
3．1．4工业互联网平台本质42
3．2工业互联网平台功能架构43
3．2．1总体功能架构43
3．2．2边缘层45
3．2．3基础设施层46
3．2．4平台层46
3．2．5应用层49
3．3工业互联网平台应用场景49
3．4国内外工业互联网平台51
3．4．1国外典型工业互联网平台51
3．4．2国内典型工业互联网平台54
第4章工业大数据61
4．1工业大数据概念62
4．1．1工业大数据的定义62
4．1．2工业数据源62
4．1．3工业大数据的特点63
4．2工业大数据系统64
4．2．1工业大数据系统架构64
4．2．2数据采集技术66
4．2．3数据清洗技术72
4．2．4数据存储与查询技术73
4．2．5大数据处理技术77
4．3工业大数据分析83
4．3．1工业大数据建模路线83
4．3．2数据分析方法论84
4．3．3数据分析算法85
4．4工业大数据应用95
4．4．1应用场景95
4．4．2应用案例97
4．5工业大数据与工业互联网平台105
4．6工业大数据治理106
4．6．1工业数据分类分级106
4．6．2数据确权108
4．6．3企业数据治理108
第5章工业软件与工业App113
5．1工业软件114
5．1．1工业软件定义114
5．1．2工业软件类型118
5．1．3研发设计类工业软件122
5．1．4生产制造类工业软件130
5．1．5维修服务类工业软件135
5．1．6嵌入式软件137
5．1．7经营管理类工业软件140
5．2工业App144
5．2．1工业App定义与内涵144
5．2．2工业App的开发150
5．2．3工业App应用案例157
5．3工业App与工业软件的关系160
5．3．1工业App与传统工业软件的区别161
5．3．2工业App与传统工业软件的联系162
5．3．3工业App是传统工业软件新形态163
第6章边缘计算165
6．1边缘计算概念166
6．1．1边缘计算的定义与特点166
6．1．2工业互联网中的边缘计算166
6．2边缘计算在离散制造业中的应用167
6．2．1离散制造业转型发展对边缘计算能力的需求167
6．2．2离散制造业边缘计算架构169
6．2．3离散制造业边缘计算应用案例171
6．3边缘计算在流程制造业中的应用174
6．3．1流程制造业转型发展对边缘计算能力的需求174
6．3．2流程制造业边缘计算架构176
6．3．3流程制造业边缘计算应用案例179
6．4多接入边缘计算180
6．4．1多接入边缘计算概念180
6．4．2多接入边缘计算与5G的融合181
6．4．3多接入边缘计算与5G的融合应用案例183
第7章网络互联体系187
7．1网络互联架构188
7．2工厂内网互联189
7．2．1工厂内网典型架构189
7．2．2工厂内网常用通信技术191
7．3工厂外网互联194
7．3．1工厂外网典型架构194
7．3．2典型工厂外网网络技术195
7．4新型网络技术201
7．4．15G201
7．4．2TSN206
7．4．3SDN211
第8章工业互联网标识解析体系217
8．1工业互联网标识解析的概念218
8．2工业互联网标识解析体系的功能架构218
8．2．1功能架构概述218
8．2．2标识编码219
8．2．3标识解析系统222
8．2．4标识载体223
8．2．5标识注册224
8．2．6标识解析225
8．3工业互联网标识解析体系的部署架构226
8．4工业互联网标识解析的工作原理228
8．4．1Ecode标头结构编码解析流程228
8．4．2Ecode通用结构编码解析流程229
8．5工业互联网标识解析的典型应用230
8．5．1工业互联网标识解析在可信数据采集行业中的应用230
8．5．2工业互联网标识解析在数据融合中的应用233
第9章工业互联网安全体系237
9．1工业网络安全威胁现状238
9．1．1工业网络攻击事件与攻击手段238
9．1．2安全威胁主要原因分析240
9．2工业互联网安全体系241
9．2．1工业互联网安全框架241
9．2．2工业设备安全防护244
9．2．3工业控制系统安全防护245
9．2．4工业互联网网络安全防护247
9．2．5工业互联网平台应用安全防护248
9．2．6工业互联网数据安全防护251
9．3工业互联网安全防护应用253
9．3．1汽车制造工厂安全防护案例253
9．3．2卷烟生产工厂安全防护案例255
9．3．3电站信息安全监管与预警平台建设案例259
第10章工业互联网应用265
10．1工业互联网典型应用模式266
10．1．1智能化制造266
10．1．2网络化协同270
10．1．3个性化定制274
10．1．4服务化延伸277
10．1．5数字化管理280
10．2工业互联网在企业的应用282
10．2．1企业数字化转型解决方案一：装备制造企业智能工厂282
10．2．2企业数字化转型解决方案二：大数据技术驱动湛江钢铁转型286
10．2．3企业数字化转型解决方案三：智慧水务运营管理平台打通“信息孤岛”290
10．3工业互联网在产业集群的应用294
10．3．1工业互联网在箱包皮具产业集群的应用295
10．3．2工业互联网在钢铁产业集群的应用298
10．3．3工业互联网在模具产业集群的应用301
参考文献304