本书围绕国家工业互联网产业发展政策， 遵循工业互联网产业联盟制定的技术规范， 按照企业对工业互联网从业人员的实际需求， 以校企“双元” 合作开发形式编写而成。本书以工业互联网平台边缘层、ＰａａＳ 层和应用层为框架， 以工业大数据采集、治理和应用开发为核心， 以工业互联网发展背景、技术体系、安全防护和应用模式为补充， 对工业互联网技术进行了详细介绍。本书通过理论讲解和案例示范， 让学生理解工业互联网是什么， 体会工业互联网能做什么， 为将来从事工业互联网技术相关工作奠定坚实的基础。

本书可作为高等职业院校工业互联网应用、工业互联网技术和智能控制技术等专业的教材， 也可作为职工大学、成人教育的教材， 还可供工程技术人员参考阅读。

本书配有电子课件， 凡使用本书作为教材的教师可登录机械工业出版社教育服务网ｗｗｗ． ｃｍｐｅｄｕ．ｃｏｍ 注册后下载。咨询电话： ０１０ ８８３７９３７５。

目　录

前　言

二维码索引

第1 章

工业互联网

概述/ 001

1.1　工业互联网产生的背景／ ００１

１.１.１　工业革命的历程／ ００１

１.１.２　工业与互联网／ ００２

１.１.３　我国制造业的机遇和挑战／ ００５

１.１.４　工业互联网的提出背景／ ００６

1.2　工业互联网的基本概念／ ００９

１.２.１　工业互联网的内涵／ ００９

１.２.２　工业互联网的特征／ ０１１

１.２.３　工业互联网的作用／ ０１３

1.3　工业互联网技术框架／ ０１３

１.３.１　工业互联网体系架构／ ０１４

１.３.２　工业互联网技术体系／ ０１４

１.３.３　工业互联网标准体系／ ０１４

第2 章

工业互联网

平台/ 015

2.1　工业互联网平台的基本概念／ ０１５

２.１.１　工业互联网平台的定义／ ０１５

２.１.２　工业互联网平台的关键功能／ ０１６

２.１.３　工业互联网平台的部署实施／ ０１８

2.2　工业互联网平台实例——宜科IoTHub ／ ０２０

２.２.１　ＩｏＴＨｕｂ 的主要功能／ ０２１

２.２.２　ＩｏＴＨｕｂ 的部署实施／ ０２２

２.２.３　ＩｏＴＨｕｂ 的操作界面／ ０２７

２.２.４　ＩｏＴＨｕｂ 用户的创建／ ０３４

２.２.５　登录和退出ＩｏＴＨｕｂ ／ ０４４

2.3　工业互联网平台发展现状／ ０４５

２.３.１　国外工业互联网平台／ ０４６

２.３.２　国内工业互联网平台／ ０４８

第3 章

边缘层与工业

大数据采集/ 052

3.1　边缘层的关键设备和技术／ ０５２

３.１.１　边缘网关／ ０５２

３.１.２　可编程逻辑控制器／ ０５７

３.１.３　工业现场总线协议／ ０６１

3.2　工业大数据采集的主要方式／ ０６３

３.２.１　传感器／ ０６４

３.２.２　ＲＦＩＤ ／ ０６５

３.２.３　条码／ ０６６

３.２.４　其他方式／ ０６６

3.3　工业大数据采集实例／ ０６７

３.３.１　配置边缘网关／ ０６７

３.３.２　安装协议驱动控制器／ ０７３

３.３.３　从西门子Ｓ７ －１２００ ＰＬＣ 采集设备数据／ ０７８

３.３.４　从松下ＦＰ － ＸＨ Ｃ６０ＥＴ ＰＬＣ 采集设备数据／ ０９４

第4 章

PaaS 层与工业

大数据治理/ 106

4.1　工业互联网PaaS 层概述／ １０６

4.2　工业大数据与机器学习／ １０８

４.２.１　工业大数据的基本概念／ １０８

４.２.２　机器学习的基本概念／ １０９

４.２.３　常用的机器学习方法／ １１０

4.3　工业大数据治理项目实例／ １１４

４.３.１　注塑成型系统机理／ １１４

４.３.２　基于大数据治理的虚拟量测原理／ １１５

4.4　工业大数据预处理／ １１７

４.４.１　数据预处理相关技术／ １１７

４.４.２　使用Ｐｙｔｈｏｎ 处理工业大数据／ １１８

4.5　预测模型的建立／ １２３

４.５.１　大数据建模的基本方法／ １２３

４.５.２　基于实例数据的建模／ １２４

4.6　工业大数据可视化／ １２７

４.６.１　数据可视化的相关技术／ １２７

４.６.２　注塑成型过程数据可视化／ １２９

第5 章

应用层与工业

App 开发/ 134

5.1　工业App 的基本概念／ １３４

５.１.１　工业Ａｐｐ 的产生背景／ １３４

５.１.２　工业Ａｐｐ 的定义／ １３５

５.１.３　工业Ａｐｐ 的典型特征／ １３６

５.１.４　工业Ａｐｐ 与消费Ａｐｐ 的联系与区别／ １３７

５.１.５　工业Ａｐｐ 的发展趋势／ １３８

5.2　工业App 开发工具／ １４０

５.２.１　ＡｐｐＤｅｓｉｇｎｅｒ 简介／ １４１

５.２.２　工业Ａｐｐ 的组件／ １４３

５.２.３　工业Ａｐｐ 编辑与预览／ １４７

５.２.４　工业Ａｐｐ 多媒体管理与属性设置／ １５０

５.２.５　工业Ａｐｐ 发布与管理／ １５２

5.3　工业App 开发示例／ １５６

５.３.１　创建工业Ａｐｐ ／ １５６

５.３.２　安装部署环境ＡｐｐＨｕｂ ／ １５８

５.３.３　添加Ａｐｐ 到ＡｐｐＨｕｂ ／ １５８

５.３.４　工业数据的读写／ １５９

５.３.５　工业Ａｐｐ 实例／ １６１

第6 章

工业互联网

安全/ 163

　6.1　工业互联网面临的安全挑战／ １６３

６.１.１　总体挑战／ １６３

６.１.２　具体挑战／ １６４

６.１.３　应对思路／ １６５

6.2　工业互联网安全框架／ １６５

６.２.１　安全框架的构成／ １６５

６.２.２　防护对象视角／ １６６

６.２.３　防护措施视角／ １６７

６.２.４　防护管理视角／ １６７

6.3　工业互联网安全防护措施／ １６９

６.３.１　设备安全／ １６９

６.３.２　控制安全／ １７０

６.３.３　网络安全／ １７1

６.３.４　应用安全／ １７２

６.３.５　数据安全／ １７３

6.4　工业互联网安全防护解决方案实例／ １７４

６.４.１　工业互联网平台安全综合防护系统／ １７４

６.４.２　钢铁行业工业互联网安全防护解决方案／ １７５

第7 章

工业互联网

应用/ 180

7.1　数字化管理／ １８０

７.１.１　“平台＋ 数字化管理” 的特征／ １８０

７.１.２　典型应用场景／ １８１

7.2　平台化设计／ １８２

７.２.１　“平台＋ 数字化设计” 的特征／ １８２

７.２.２　典型应用场景／ １８３

7.3　智能化生产／ １８３

７.３.１　“平台＋ 智能化生产” 的特征／ １８４

７.３.２　典型应用场景／ １８４

7.4 网络化协同／ １８６

７.４.１　“平台＋ 网络化协同” 的特征／ １８６

７.４.２　典型应用场景／ １８７

7.5　个性化定制／ １８９

７.５.１　“平台＋ 个性化定制” 的特征／ １８９

７.５.２　典型应用场景／ １９１

7.6　服务化延伸／ １９２

７.６.１　“平台＋ 服务化延伸” 的特征／ １９２

７.６.２　典型应用场景／ １９３

附　录/ 195 　　附录A　工业互联网体系架构／ １９５

附录B　工业互联网技术体系／ ２０８

附录C　工业互联网标准体系／ ２１０

附录D　2022 年跨行业跨领域工业互联网平台名单／ ２２０

附录E　2022 年特色专业型工业互联网平台名单／ ２２１

参考文献/ 225