工业互联网与智能制造是啥关系
云计算、大数据、物联网、区块链和人工智能等新一代信息技术的迅猛发展，在推动信息产业为先导的新经济蓬勃发展的同时，加速了与经济社会各领域深度融合的进程，促进新业态、新模式、新产业加速成长。工业互联网应运而生，促进制造业加速向数字化、网络化、智能化方向发展。
工业互联网是啥？
工业互联网的概念最早是由美国通用电气公司（GE）于2012年在白皮书中提出的。白皮书指出：
工业互联网汇集了工业革命和互联网革命的进步，有望推动经济增长，提供更好的就业机会，提高人们的生活水平；
图片来源：Pexels网mockupeditorcom摄
工业互联网的三大元素是智能机器、高级分析和工作中的人；
工业互联网的核心是利用“智能设备”采集数据，“智能系统”通过数据挖掘分析及可视化展现，形成“智能决策”，指导生产和工艺优化，提升设备的运转效率，减少停机时间和计划外故障。
图片来源：pexels网markus-spiske摄
工业互联网在中国的发展
工业互联网的概念提出后，得到了多个国家的政府和产业界的积极回应。
工业互联网的崛起
中国政府高度重视工业互联网发展，相继出台了一系列的政策文件，推动工业互联网健康、快速发展。
此后，中国经历了从“智能制造2025”“互联网+先进制造业”到“工业互联网”，坚持走新型工业化的道路，以信息化带动工业化、以工业化促进信息化，借助产业链完备、应用场景丰富、应用主体众多的比较优势，构建新型工业生产制造和服务体系，推动质量变革和效率变革，满足制造业高质量发展的客观要求。
图片来源：pexels网pixabay摄
智能制造是啥？
智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。
图片来源：pexels网alex-knigh摄
智能制造包括产品智能化、装备智能化、生产智能化、管理智能化及服务智能化。智能制造具有以智能工厂为载体、以生产关键制造环节智能化为核心、以端到端数据流为基础、以全面深度互联为支撑四大特征。
制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。智能制造是落实我国制造强国战略的重要举措，加快推进智能制造，是加速我国工业化和信息化深度融合、推动制造业供给侧结构性改革的重要着力点，对重塑我国制造业竞争新优势具有重要意义。智能制造是“中国制造2025”的主攻方向。
工业互联网和智能制造的关系
智能制造的实现主要依托两方面的基础能力：
一个是工业制造技术，包括先进装备、先进材料和先进工艺等，是决定制造边界与制造能力的根本；
另一个就是工业互联网，即基于物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术，充分发挥工业装备、工艺和材料潜能，提高生产效率、优化资源配置效率、创造差异化产品和实现服务增值。
工业互联网是实现智能制造的关键使能技术，为智能制造提供了关键的共性基础设施，为其他产业的智能化发展提供了重要支撑。
图：工业互联网与智能制造的范围
随着“中国制造2025”等一系列国家战略相继推出，工业互联网成为中国制造业发展的重要方向和建设制造强国的重要抓手，加速“中国制造”向“中国智造”转型，推动实体经济高质量、高效率发展。
本文摘编自《工业互联网导论》一书，内容有删减，标题为编者所加。
工业互联网导论
张忠平刘廉如编著
北京：科学出版社，2021.1
ISBN978-7-03-067206-3
责任编辑：赵丽欣
内容简介
在智能制造、网络制造和服务型制造等新型制造模式不断涌现的背景下，工业互联网应运而生，成为全球竞相抢占的战略制高点。工业互联网作为新型关键基础设施，以及新一代信息技术与制造业的融合产物，支撑着制造业数字化转型发展。
本书分别从工业互联网的起源和发展历史、网络互联、标识解析、边缘计算、平台、核心技术、工业大数据、工业App等多个方面对工业互联网进行了阐述，并给出了实际的应用案例。
本书适合作为高等院校计算机、通信、物联网工程、电子机械、自动化等专业的高年级本科生、研究生的教学用书，也可以作为从事工业互联网的开发人员和科研人员的参考资料。
本书目录
目录
第1章工业互联网概述001
1.1起源和发展动力001
1.1.1起源001
1.1.2发展动力003
1.2定义、内涵和价值003
1.2.1工业互联网的定义003
1.2.2工业互联网的内涵004
1.2.3工业互联网的主要特点005
1.2.4工业互联网的价值008
1.3工业互联网与智能制造的关系009
1.4参考架构010
1.4.1美国工业互联网参考架构010
1.4.2德国工业4.0参考架构011
1.4.3中国工业互联网参考架构012
1.5技术体系013
1.5.1网络体系013
1.5.2平台体系014
1.5.3安全体系015
1.5.4应用体系015
1.6标准体系016
1.7产业链全景图018
第2章工业互联网网络互联019
2.1概述019
2.1.1工厂内部网络020
2.1.2工厂外部网络023
2.2工业现场总线024
2.3工业以太网027
2.4时间敏感网络031
2.5工业无源光网络033
2.6工业SDN035
2.7专用工业无线039
2.7.1WIAPA039
2.7.2WIAFA041
2.7.3ISA100.11a043
2.7.4WirelessHART046
2.7.5技术对比048
2.8移动通信网络049
2.9工业互联网网络应用案例051
2.9.1工厂内部网络（有线）应用案例051
2.9.2工厂内部网络（无线）应用案例053
第3章工业互联网标识解析056
3.1概述056
3.2工业互联网标识解析体系架构058
3.2.1简介058
3.2.2功能视角059
3.2.3资源视角060
3.2.4角色视角060
3.2.5部署视角061
3.2.6管理视角062
3.3工业互联网标识编码技术063
3.3.1Handle063
3.3.2OID067
3.3.3GS1070
3.3.4Ecode073
3.3.5EPC075
3.3.6UID078
3.3.7CID080
3.4工业互联网标识载体技术081
3.4.1被动标识载体081
3.4.2主动标识载体085
3.5工业互联网标识异构互操作技术089
3.5.1基于Handle的异构互操作089
3.5.2基于Ecode的异构互操作091
3.5.3基于OID的异构互操作093
3.6工业互联网标识应用场景096
3.6.1标识解析在智能化生产中的应用096
3.6.2标识解析在个性化定制中的应用097
3.6.3标识解析在网络化协同中的应用097
3.6.4标识解析在服务化延伸中的应用099
3.7工业互联网标识解析应用案例099
第4章工业互联网边缘计算103
4.1边缘计算概述103
4.1.1边缘计算的发展历程103
4.1.2边缘计算的定义与价值105
4.1.3边缘计算发展面临的挑战106
4.1.4边缘计算的发展现状108
4.1.5边缘计算的应用领域110
4.2工业互联网边缘计算需求和价值111
4.2.1工业互联网对边缘计算的需求111
4.2.2边缘计算对工业互联网的价值112
4.3工业互联网边缘计算架构114
4.4边缘计算关键技术与落地形态119
4.4.1边缘计算网络119
4.4.2边缘安全120
4.4.3边缘智能121
4.4.4落地形态123
4.5边云协同在工业互联网中的应用126
4.5.1边云协同总体能力与参考架构126
4.5.2工业边云协同场景129
4.6工业互联网边缘计算应用案例131
第5章工业互联网平台134
5.1工业互联网平台的内涵134
5.1.1工业互联网平台的要义134
5.1.2工业互联网平台体系架构135
5.1.3工业互联网平台的能力137
5.2工业互联网平台的技术路线139
5.2.1工业互联网平台的关键技术139
5.2.2基于云原生的平台架构141
5.3工业互联网平台产业全景及应用场景143
5.3.1工业互联网平台产业全景143
5.3.2工业互联网平台应用场景144
5.4国内外典型工业互联网平台146
5.4.1国外典型工业互联网平台146
5.4.2国内典型工业互联网平台149
5.4.3国内外工业互联网平台对比153
5.5工业互联网平台应用案例154
第6章工业互联网App158
6.1工业App的内涵158
6.1.1工业App定义158
6.1.2工业App特征159
6.1.3工业App种类159
6.1.4工业App模式160
6.2工业App的外延161
6.2.1工业App与工业软件的关系161
6.2.2工业App与工业互联网平台的关系164
6.3工业App体系框架165
6.3.1工业维度166
6.3.2技术维度167
6.3.3软件维度167
6.3.4工业App标准体系168
6.4工业App的开发169
6.4.1工业App的开发路线图169
6.4.2工业App的关键技术170
6.4.3工业App的开发进阶171
6.5工业App应用案例180
6.5.1机械加工行业工业App应用案例180
6.5.2空压机行业工业App应用案例184
6.5.3锅炉行业工业App应用案例187
第7章工业大数据191
7.1工业大数据内涵与价值191
7.1.1工业大数据的定义、分类与特征191
7.1.2工业大数据的价值194
7.2工业大数据产业发展现状195
7.2.1政策支撑195
7.2.2标准支撑197
7.2.3工业大数据的应用场景199
7.3工业大数据参考架构201
7.3.1业务架构201
7.3.2平台架构202
7.3.3技术架构203
7.3.4数据架构206
7.3.5实施架构206
7.4工业大数据关键技术207
7.4.1工业大数据技术架构实现207
7.4.2工业大数据平台209
7.4.3工业大数据采集技术209
7.4.4工业大数据存储和管理技术209
7.4.5工业大数据分析技术210
7.5工业大数据分析211
7.5.1工业大数据分析框架211
7.5.2工业大数据分析方法和建模215
7.6工业大数据治理219
7.6.1数据治理内涵219
7.6.2数据治理模型和框架220
7.6.3数据确权221
7.6.4工业数据分级分类管理222
7.6.5数据质量治理223
7.6.6数据安全管理225
7.7工业大数据应用案例227
第8章工业互联网安全231
8.1概述231
8.2工业互联网安全体系233
8.2.1控制安全233
8.2.2设备安全235
8.2.3网络安全236
8.2.4应用安全237
8.2.5数据安全238
8.3工业互联网安全技术238
8.3.1关键技术238
8.3.2技术体系241
8.4工业互联网安全标准244
8.4.1国外标准进展244
8.4.2国内标准进展245
8.5工业互联网安全应用案例247
8.5.1某城市污水处理厂安全解决方案247
8.5.2某风电集控中心安全解决方案250
第9章工业互联网核心技术253
9.1人工智能253
9.1.1概述253
9.1.2人工智能对工业互联网发展的价值254
9.1.3人工智能关键技术256
9.1.4人工智能在工业互联网领域的应用场景260
9.1.5人工智能在热电厂的应用案例261
9.2区块链264
9.2.1概述264
9.2.2区块链对工业互联网发展的价值265
9.2.3区块链参考模型和关键技术266
9.2.4区块链在工业互联网领域的应用场景269
9.2.5区块链在智慧供应链的应用案例271
9.35G272
9.3.1概述272
9.3.25G对工业互联网发展的价值274
9.3.35G关键技术274
9.3.45G在工业互联网领域的应用场景277
9.3.55G专网在汽车制造行业的应用案例278
9.4数字孪生279
9.4.1概述279
9.4.2数字孪生对工业互联网发展的价值284
9.4.3数字孪生技术和标准体系286
9.4.4数字孪生在工业互联网领域的应用场景291
9.4.5华北电力某热电厂数字孪生工厂案例295
参考文献299
长按识码，即刻购书
京东（科学出版社）
当当（科学出版社）
一起阅读科学!
科学出版社│微信ID：sciencepress-cspm
专业品质学术价值
原创好读科学品味
科学出版社视频号
硬核有料视听科学
传播科学，欢迎您点亮★星标，点赞、在看▼