工业互联网导论

第1章　工业互联网概论 1

1.1　工业互联网发展的社会背景 2

1.1.1　工业互联网概念的提出 2

1.1.2　工业互联网的定义 7

1.1.3　各国工业互联网产业发展规划 8

1.2　工业互联网发展的技术背景 11

1.2.1　工业互联网兴起的技术背景 11

1.2.2　工业互联网发展的必然性 13

1.3　工业互联网的关键技术 17

1.4　工业互联网是实现智能制造的核心 19

讨论与思考 20

参考文献 21

第2章　工业互联网架构 23

2.1　工业互联网的参考架构 24

2.2　工业互联网的技术架构 26

2.2.1　感知层 28

2.2.2　网络层 34

2.2.3　平台层 34

2.2.4　应用层 35

2.3　工业互联网的体系架构 41

2.3.1　网络体系 42

2.3.2　平台体系 43

2.3.3　安全体系 44

讨论与思考 45

参考文献 45

第3章　工业互联网网络 47

3.1　网络互联体系 48

3.1.1　计算机网络 49

3.1.2　有线网络 65

3.1.3　无线网络 69

3.1.4　工厂内网络 82

3.1.5　工厂外网络 96

3.2　标识解析体系 97

3.2.1　互联网DNS 97

3.2.2　主流标识解析体系 102

3.2.3　工业互联网标识解析体系 109

3.2.4　小结 114

讨论与思考 114

参考文献 115

第4章　工业互联网平台 117

4.1　工业互联网平台的架构 118

4.1.1　工业互联网平台的定位 118

4.1.2　工业互联网平台的作用 119

4.1.3　工业互联网平台的技术架构 120

4.2　工业互联网平台的核心技术 124

4.2.1　边缘层的核心技术 124

4.2.2　工业IaaS层的核心技术 127

4.2.3　工业PaaS层的核心技术 128

4.2.4　工业App层的核心技术 131

4.3　国际工业互联网平台 134

4.3.1　国际工业互联网平台现状 134

4.3.2　美国的主要工业互联网平台 135

4.3.3　德国的主要工业互联网平台 140

4.3.4　其他国家的主要工业互联网平台 145

4.4　国内工业互联网平台 149

4.4.1　国内工业互联网平台发展现状 149

4.4.2　国内主要的工业互联网平台 150

4.4.3　国内工业互联网平台的特点 163

4.4.4　国内工业互联网平台的发展 169

讨论与思考 172

参考文献 172

第5章　工业互联网安全 175

5.1　工业互联网的网络安全 177

5.1.1　常见的网络安全威胁 178

5.1.2　网络安全漏洞挖掘与利用技术 180

5.1.3　网络安全防护技术 181

5.1.4　态势感知（SA）技术 186

5.1.5　工业互联网标识解析安全 187

5.2　工业互联网的控制安全 187

5.2.1　工业控制协议的安全威胁及防御 187

5.2.2　工业控制软件的安全威胁及防御 190

5.2.3　工业控制功能的安全威胁及防御 193

5.3　工业互联网的数据安全 193

5.3.1　数据安全的威胁与挑战 193

5.3.2　数据安全存储与传输技术 195

5.3.3　数据隐私保护技术 197

5.3.4　云数据安全防护 199

5.4　工业互联网的设备安全 200

5.4.1　设备安全的特点及安全挑战 200

5.4.2　物理层安全威胁及防护技术 201

5.4.3　节点的物理安全威胁及

其防御技术 202

5.5　工业互联网的应用安全 203

5.5.1　工业互联网的应用安全威胁分析 204

5.5.2　工业互联网的应用安全威胁防护 205

5.5.3　区块链与工业互联网应用安全 206

讨论与思考 207

参考文献 207

第6章　工业互联网数据与

应用 209

6.1　工业大数据概述 210

6.1.1　工业大数据的概念 210

6.1.2　工业大数据的特征 212

6.1.3　工业大数据的战略 214

6.2　工业大数据的架构 214

6.2.1　工业大数据参考架构 214

6.2.2　工业大数据系统功能架构 220

6.3　工业大数据分析 225

6.3.1　工业大数据分析框架 225

6.3.2　工业大数据分析算法 226

6.4　工业大数据应用 239

讨论与思考 246

参考文献 246