本书基于理论与实践相结合的原则，针对智能制造的重要基础——工业互联网展开介绍，注重工业互联网的系统性介绍，说明工业互联网在智能制造中的基石作用和应用情况。全书分为4篇11章，第1章作为基础知识篇，概述工业互联网的背景、概念及其与智能制造的关系；第2～5章作为功能体系篇，在概述工业互联网架构的基础上，分别从网络、平台、安全三大方面介绍工业互联网的主要内容；第6～8章作为重点技术篇，介绍工业互联网的感知、边缘计算和区块链等关键技术；第9～11章作为融合应用篇，介绍人工智能、大数据与数字孪生等的技术内容及其与工业互联网的融合应用。 本书可作为高等院校智能制造工程、物联网工程、机械工程、自动化、计算机等专业“工业互联网”相关课程教材，也可为智能制造相关科研人员、企业从业人员提供技术指导，为制造业数字化、网络化、智能化的咨询和实施人员提供参考。

高等院校教师

前言
第1篇工业互联网基础知识
第1章工业互联网概述2
11工业互联网背景2
111工业互联网发展2
112工业互联网产业生态概况7
12工业互联网概念8
121工业互联网定义8
122工业互联网内涵8
123工业互联网特点9
124工业互联网价值11
13工业互联网与智能制造12
131技术维度13
132系统维度14
133业务维度15
习题16
参考文献16
第2篇工业互联网功能体系
第2章工业互联网架构18
21工业互联网参考标准18
211工业互联网标准化建设内容19
212工业互联网标准化的发展方向20
22工业互联网参考架构23
221多维视角23
222系统特性24
23物联网参考体系架构24
231感知层25
232网络层26
233应用层27
24中国工业互联网体系架构2028
241网络体系29
242平台体系30
243安全体系31
244应用体系33
习题34
参考文献34
第3章工业互联网网络35
31工业互联网网络概述35
32工业互联网网络组成35
321工厂内部网络36
322工厂外部网络37
33工业互联网通信类型38
331有线网络38
332无线网络39
34工业互联网通信技术41
341工业现场总线技术41
342工业以太网技术43
343OPC技术44
344TSN技术46
3455G技术47
习题48
参考文献49
第4章工业互联网平台50
41工业互联网平台概述50
411工业互联网平台的定位50
412工业互联网平台的作用51
42工业互联网平台参考架构53
421边缘层54
422工业IaaS层55
423工业PaaS层55
424工业App层56
43工业互联网平台的核心技术56
431边缘层核心技术56
432工业IaaS层核心技术57
433工业PaaS层核心技术59
434工业App层核心技术60
44国内外典型工业互联网平台61
441全球工业互联网平台市场整体态势61
442美国典型工业互联网平台61
443中国典型工业互联网平台64
444其他国家典型工业互联网平台65
习题66
参考文献66
第5章工业互联网安全67
51工业互联网安全概述67
511工业互联网安全威胁67
512工业互联网安全发展趋势68
52工业互联网安全标准69
521工业互联网安全法律法规体系69
522工业互联网安全政策演进70
523工业互联网安全标准与核心参考框架72
53工业互联网安全体系75
531工业互联网安全体系结构75
532物理安全防护76
533信息资产安全79
54工业互联网安全防御技术81
541网络隔离与访问控制81
542数据加密与身份认证82
543入侵检测与攻击防御83
544应用程序白名单84
习题84
参考文献84
第3篇工业互联网重点技术
第6章工业互联网感知技术87
61工业互联网感知技术需求87
62工业互联网感知关键技术87
621传感器技术87
622自动识别技术89
623标识解析技术92
624多源数据融合技术94
63工业互联网感知技术应用实例97
631光纤企业标识解析平台97
632汽车生产线自动识别与数据融合系统97
习题98
参考文献98
第7章工业互联网边缘计算100
71工业互联网边缘计算技术特征与能力体系100
711工业互联网边缘计算的技术特征100
712工业互联网边缘计算的能力体系101
72工业互联网边缘计算关键技术102
721边缘计算网络技术102
722边缘操作系统104
723边缘数据处理与存储技术105
724边缘安全技术106
73边缘计算架构108
731边缘计算架构组成108
732云平台层108
733边缘计算层109
734终端设备层109
74云边协同的智能制造系统110
741云边协同智能制造系统概念模型110
742云边协同智能制造系统功能架构111
743智能制造系统云边协同技术应用113
744智能制造云边协同调度方案114
习题116
参考文献116
第8章工业区块链技术117
81工业区块链技术概述117
811区块链技术的发展阶段117
812区块链的工作原理117
813区块链的特点118
814区块链的类型119
815区块链对工业互联网的作用119
82工业区块链关键技术与参考模型120
821工业区块链关键技术120
822工业区块链参考模型126
83区块链的工业互联网应用场景129
831设备管理129
832供应链管理130
833产业链服务132
习题137
参考文献137
第4篇工业互联网融合应用
第9章工业人工智能技术139
91工业人工智能概述139
911工业人工智能内涵139
912工业人工智能发展140
913工业互联网与工业人工智能141
92工业人工智能技术内容142
921计算智能142
922感知智能144
923认知智能147
924智能机器人152
93工业人工智能应用153
931计算智能应用153
932机器视觉应用157
933知识图谱应用159
934智能机器人应用162
习题164
参考文献164
第10章工业大数据技术165
101工业大数据概述165
1011工业大数据定义165
1012工业大数据分类166
1013工业大数据特点168
102工业大数据技术内容169
1021工业大数据技术栈170
1022工业大数据采集技术171
1023工业大数据治理技术172
1024工业大数据存储技术173
1025工业大数据挖掘技术175
1026工业大数据可视化技术177
103工业大数据应用180
1031晶圆加工车间数据治理181
1032晶圆加工车间分布式数据存储184
1033晶圆制造过程工期预测数据挖掘185
1034晶圆图缺陷数据的可视化186
习题188
参考文献188
第11章工业数字孪生技术189
111工业数字孪生概述189
1111工业数字孪生内涵189
1112工业数字孪生发展190
112工业互联网与工业数字孪生192
113工业数字孪生技术内容193
1131工业数字孪生体系架构193
1132数字支撑技术195
1133数字线程技术196
1134数字建模技术196
1135人机交互技术198
114工业数字孪生应用198
1141工业数字孪生应用架构198
1142面向物流与仓储系统的数字孪生应用200
习题203
参考文献203
附录工业互联网相关名词术语和缩略语204