工業物聯網：平台架構、關鍵技術與應用實踐

這是一本從平臺架構、關鍵技術、應用實踐3個維度全面講解工業物聯網如何在生產實踐中落地的著作。它是順豐物聯網平臺負責人10餘年經驗的總結，得到了行業裡近10位專家的一致推薦。它將幫助企業解決工業物聯網推進過程中遇到的OT與IT融合困難、組織協作成本高昂、全域性技術棧選型難把握、專案規模化落地困難風險易低估、數位化轉型難聚焦等系列問題。

全書的具體內容分為如下幾個方面：
（1）全面認識工業物聯網
主要內容包括工業物聯網的內涵、本質、產業現狀、面臨的挑戰，以及它與智慧製造、工業4.0、數位化轉型之間的關係，它將幫助讀者建立對工業物聯網的宏觀認識。
（2）工業物聯網平臺架構
重點介紹了工業物聯網體系架構的發展過程和構建方法，從感知層、邊緣計算、網路連接、平臺再到應用，探討了工業物聯網體系搭建過程中的效率和投入問題，同時還能幫助讀者建立架構思想和框架意識。
（3）工業物聯網關鍵技術
詳細講解了工業物聯網體系架構中涉及的各項關鍵技術，包括工業物聯網感知、網路連接、邊緣計算、雲計算、工業物聯網平臺等。除了從技術角度詳細闡述各知識點外，還注重說明技術應用背後的發展脈絡、合理性與局限性，以及它所能解決的問題和帶來的價值。
（4）工業物聯網案例分析
通過工廠車間數位化、軌道交通裝備遠端監控和故障診斷、醫藥冷鏈、電梯物聯網、聲源定位等一些具有代表性的案例，幫助讀者理解和掌握如何將工業物聯網專案成功落地，同時深刻體會實施過程中所遇到的挑戰。

推薦語
序
前言
致謝
第1章　工業物聯網：未來已來 1
1.1　工業物聯網的發展背景 2
1.1.1　智慧製造與工業4.0 2
1.1.2　OT與IT融合之路 4
1.1.3　企業數位化轉型 7
1.2　工業物聯網的內涵與本質 9
1.2.1　工業物聯網的支撐體系 9
1.2.2　工業物聯網與工業互聯網的關係 9
1.2.3　高效率、低成本與高品質 11
1.3　工業物聯網產業現狀 13
1.3.1　工業物聯網賽道角力與佈局 13
1.3.2　企業如何找准定位 15
1.4　工業物聯網面臨的挑戰 17
1.4.1　如何衡量價值 18
1.4.2　做看板還是決策建議系統 19
1.4.3　既懂業務又懂技術 20
1.4.4　技術鏈路過長 21
1.5　本章小結 22

第2章　工業物聯網體系架構 23
2.1　從業務視角到體系架構 24
2.1.1　工業物聯網感知 26
2.1.2　工業物聯網網路連接 27
2.1.3　邊緣計算 28
2.1.4　工業物聯網平臺 28
2.1.5　工業物聯網應用 29
2.2　關於工業物聯網體系構建的思考 30
2.2.1　架構千篇一律 30
2.2.2　平臺是效率的嗎 31
2.2.3　工業物聯網需要什麼樣的團隊 31
2.3　工業物聯網技術趨勢 32
2.3.1　加速泛在連接 32
2.3.2　工業大資料 33
2.3.3　沉澱用例，能力複用 34
2.4　本章小結 35

第3章　工業物聯網感知 36
3.1　工業物聯網感知層的內涵 37
3.1.1　工業資料獲取的範圍 37
3.1.2　工業資料獲取的特點 37
3.1.3　工業資料獲取的體系結構 39
3.2　感測器：真實物理世界的探針 41
3.3　工業資料獲取關鍵指標 43
3.4　工業通信基礎 50
3.4.1　資料傳輸方式 50
3.4.2　網路拓撲 52
3.5　有線設備接入 54
3.5.1　基於現場匯流排 54
3.5.2　基於工業乙太網 59
3.6　無線設備接入 62
3.6.1　短距離無線設備接入 63
3.6.2　長距離無線設備接入 74
3.7　協定轉換 79
3.8　本章小結 80

第4章　工業物聯網網路連接 81
4.1　OSI參考模型 82
4.2　網路互聯和資料互通 86
4.2.1　網路互聯 86
4.2.2　資料互通 89
4.2.3　工業網路設備 92
4.3　有線網路互聯 95
4.3.1　工業網路互聯 95
4.3.2　時間敏感網路 95
4.3.3　接入層、彙聚層與核心層 98
4.4　無線網路互聯 100
4.4.1　無線網路互聯延伸 100
4.4.2　5G：下一代蜂窩網路技術 101
4.4.3　4G Cat-1與低功耗廣域網路 106
4.4.4　物聯卡的流行與挑戰 111
4.4.5　無線信號穿透性和繞射性 113
4.5　資料互通：OPC UA 116
4.5.1　應用層協定還是技術標準體系 116
4.5.2　資訊模型 119
4.6　本章小結 123

第5章　邊緣計算 124
5.1　邊緣計算：新瓶裝舊酒？ 125
5.1.1　為什麼提出邊緣計算 126
5.1.2　誰在擔任邊緣計算的角色 127
5.1.3　邊緣計算領域有哪幾類公司 129
5.2　邊緣計算和邊雲協同 130
5.3　AIoT：帶邊緣處理能力的節點 131
5.3.1　SoC嵌入式硬體架構解析 132
5.3.2　羽量級邊緣智能 135
5.4　預測性維護 138
5.4.1　預測性維護的興起 138
5.4.2　如何實施預測性維護 141
5.4.3　預測性維護的挑戰 144
5.5　追溯：工業自動化 146
5.5.1　分散式控制系統 146
5.5.2　資料獲取與監視控制系統 149
5.6　邊緣節點續航陷阱 151
5.6.1　被忽視的續航陷阱 151
5.6.2　邊緣節點功耗估算 154
5.6.3　電池續航能力評估 155
5.6.4　一次電池和二次電池 159
5.6.5　電池可靠性測試與認證 161
5.7　本章小結 163

第6章　雲計算 164
6.1　寫在工業物聯網平臺之前 165
6.2　雲計算為何興起 166
6.3　雲計算知識圖譜 169
6.4　雲計算服務模式 171
6.4.1　基礎設施即服務 171
6.4.2　平臺即服務 172
6.4.3　軟體即服務 174
6.5　雲計算部署模式 174
6.6　上雲的挑戰：錯誤預期 177
6.7　虛擬化技術 179
6.8　服務化 182
6.8.1　遠程程序呼叫 183
6.8.2　面向服務架構 184
6.8.3　微服務 186
6.8.4　RESTful風格 187
6.9　Docker容器技術 190
6.10　Kubernetes資源管理 193
6.11　C/S與B/S架構 196
6.12　本章小結 197

第7章　工業物聯網平臺 198
7.1　工業物聯網平臺應包含什麼 199
7.1.1　通用PaaS服務 199
7.1.2　工業PaaS服務 200
7.1.3　工業物聯網平臺應用分佈 201
7.2　設備接入 202
7.2.1　設備註冊 202
7.2.2　規則引擎 206
7.2.3　接入併發能力 207
7.3　設備管理 208
7.3.1　物模型 209
7.3.2　遠程升級 209
7.3.3　物影子 213
7.4　物聯網協定 216
7.4.1　長連接和短連接 216
7.4.2　MQTT協議 218
7.4.3　HTTP

胡典鋼
資深工業物聯網專家，順豐物聯網平臺負責人，兼任順豐集團職業發展評審委員和ZETA聯盟工業物聯網高級顧問，負責順豐物聯網平臺建設及產品化工作。在物聯網、邊緣計算、工業大資料領域從業10餘年，有豐富的實踐經驗。
曾任NI公司高級應用工程師，兼任GSDZone社區專欄作者和海南大學校外專家，NI（中國）首位認證雙架構師——LabVIEW架構師和TestStand架構師，主導大型工業自動化測試控制和工業物聯網項目的開發工作。2016年受邀撰寫專著《TestStand工業自動化測試管理》，廣受業界好評，多次重印。