数字化网络化智能技术——工业互联网平台与工业APP

工业互联网作为新型工业化的战略性基础设施，是第四次工业革命的重要基石，其出现是工业乃至人类社会发展的必然结果。本书从工业互联网的起源﹑概念等角度切入，对工业互联网基础、技术、平台和应用等方面进行了深入分析，汇集了众多典型的工业互联网平台与应用实践案例，并设计了相关基础实验，帮助读者理解工业互联网的概念，了解工业互联网当前的发展趋势，重点掌握工业互联网平台重要技术与基本使用方法，且能够进行基础的工业APP 开发。

工业互联网作为新型工业化的战略性基础设施，是第四次工业革命的重要基石，其出现是工业乃至人类社会发展的必然结果。本书从工业互联网的起源、概念等角度切入，对工业互联网基础、技术、平台和应用等方面进行了深入分析，汇集了众多典型的工业互联网平台与应用实践案例，并设计了相关基础实验，帮助读者理解工业互联网的概念，了解工业互联网当前的发展趋势，重点掌握工业互联网平台重要技术与基本使用方法，且能够进行基础的工业APP开发。
本书可作为应用型本科院校智能制造、工业互联网、物联网工程相关专业的教材，也可作为高校研究生、政府工作人员、企业技术人员理解和学习工业互联网平台与工业APP的参考书。

前言
第1章 工业互联网概述 1
1.1 工业互联网的起源 1
1.1.1 工业互联网的诞生 1
1.1.2 国外工业互联网的发展 2
1.1.3 国内工业互联网的发展 4
1.2 工业互联网的概念 5
1.2.1 工业互联网的定义与特征 5
1.2.2 工业互联网的内涵与意义 6
1.3 工业互联网与智能制造 8
1.3.1 智能制造概述 8
1.3.2 工业互联网与智能制造的关系 9
习题 10
第2章 工业互联网基础 11
2.1 工业互联网的体系架构 11
2.1.1 工业互联网体系架构1.0 11
2.1.2 工业互联网体系架构2.0 12
2.2 工业互联网标准体系 22
2.2.1 工业互联网标准体系结构 22
2.2.2 工业互联网标准体系框架 23
2.2.3 工业互联网标准体系建设内容 23
2.3 工业互联网标识解析 32
2.3.1 标识解析体系 32
2.3.2 功能架构 34
2.3.3 标识解析应用 37
习题 42
第3章 工业互联网技术 43
3.1 工业互联网基础技术 43
3.1.1 工业智能感知 43
3.1.2 工业网络连接 48
3.2 工业互联网使能技术 60
3.2.1 工业大数据 60
3.2.2 云计算 65
3.2.3 建模仿真 69
3.2.4 人工智能 73
3.3 工业互联网安全技术 76
3.3.1 工业互联网安全辨析 76
3.3.2 工业互联网安全风险 78
3.3.3 工业互联网安全框架 82
习题 85
第4章 工业互联网平台基础 86
4.1 工业互联网平台概述 86
4.1.1 工业互联网平台的定义与特征 86
4.1.2 工业互联网平台的定位与作用 87
4.1.3 工业互联网平台的价值 88
4.2 工业互联网平台功能架构 92
4.2.1 总体功能架构 92
4.2.2 边缘层 93
4.2.3 基础设施层 95
4.2.4 平台层 96
4.2.5 应用层 98
4.3 国内外工业互联网平台 100
4.3.1 国外典型工业互联网平台 100
4.3.2 国内典型工业互联网平台 103
4.4 实验：工业互联网平台系统操作 109
习题 117
第5章 边缘计算 118
5.1 边缘计算概述 118
5.1.1 边缘计算的定义与特点 118
5.1.2 边缘计算与工业互联网平台 120
5.1.3 边缘计算与云计算 121
5.1.4 边缘计算与区块链 122
5.1.5 边缘计算与智能制造 125
5.2 边缘计算关键技术 126
5.2.1 计算任务卸载 126
5.2.2 边缘缓存 127
5.2.3 边缘数据管理与分析 130
5.2.4 边缘人工智能 132
5.2.5 云边协同 134
5.3 边缘计算应用 138
5.3.1 在离散制造业中的应用 138
5.3.2 在流程行业中的应用 142
5.4 实验：数据采集与可视化 145
习题 149
第6章 平台层的重要技术 150
6.1 工业数据管理与分析 150
6.1.1 数据预处理 150
6.1.2 时序数据 153
6.1.3 数据处理 155
6.1.4 数据可视化 156
6.1.5 工业机器学习与智能认知 158
6.2 工业数据建模 159
6.2.1 信息模型 159
6.2.2 机理和数据模型 162
6.2.3 人工智能大模型 165
6.2.4 业务模型 168
6.3 数字孪生 169
6.3.1 数字孪生的定义与内涵 169
6.3.2 工业数字孪生功能架构 171
6.3.3 数字孪生技术 172
6.4 实验：数据处理与集成 176
习题 180
第7章 工业APP 181
7.1 工业APP概述 181
7.1.1 工业APP的定义与分类 181
7.1.2 工业APP的典型特征 183
7.1.3 工业APP辨析 184
7.1.4 工业APP的价值 188
7.2 工业APP开发 190
7.2.1 工业APP开发的基本流程 190
7.2.2 工业APP开发层次、技术路径与技术架构 192
7.2.3 工业APP开发关键技术 194
7.3 实验：产品信息追溯APP的开发 201
习题 206
第8章 工业互联网应用与展望 207
8.1 工业互联网平台应用模式 207
8.1.1 智能化制造 208
8.1.2 网络协同化 210
8.1.3 个性化定制 212
8.1.4 服务化延伸 214
8.1.5 产融结合 215
8.2 工业APP应用模式 216
8.2.1 面向高附加值产品 217
8.2.2 面向高重复度连续工业改善“1%” 220
8.2.3 依托工业软件平台和领域APP的知识驱动 223
8.2.4 特定领域深耕 226
8.3 工业互联网展望 228
习题 232
参考文献 233
知识图谱