工业互联网网络搭建

　　本书是为适应工业互联网快速发展对工业互联网搭建人才的迫切需求，适应现代职业教育高质量发展需要而编写的。本书主要内容包括走进工业互联网、工业互联网网络介绍、工业网络设备组态、工业通信协议配置、工厂内部网络搭建、工厂外部网络搭建、工业互联网标识解析、工业互联网边缘计算、工业互联网网络安全防护、工业互联网网络发展现状及发展趋势，共10个学习项目，以完成工业互联网项目搭建为主线，对知识技能进行有效传递，有利于职业院校学生“在学中做，在做中学”。本书是“纸质教材，数字课程”的立体化教材，配套有丰富的数字化教学资源，突破了传统课堂教学的时空限制，实现了信息技术与传统教育的结合。本书可作为职业院校工业互联网应用、工业互联网技术、电气自动化技术等相关专业的教学用书，也可作为工业互联网工程技术人员的参考用书。

　　李杰，副教授，成都工贸职业技术学院工业互联网技术教研室主任、学院教学与校企合作委员会委员。中国通信工业协会智能制造专家委员会，四川省科技厅科技计划项目评审专家，著作方向为机电、网络搭建、计算机。负责黄大年科研创新团队-建筑智能化工程技术科研创新团队，主研高职院校创新创业教育与专业教育融合路径研究（2019021）校级立项科研课题等。

项目1 走进工业互联网 1
学习目标 1
情景故事 1
项目描述 1
1.1 网络 2
1.1.1 网络的概念 2
1.1.2 网络的分类 3
1.1.3　网络的作用 6
1.2 网络体系结构 8
1.2.1　网络体系结构的概念 8
1.2.2 网络体系结构的特征 9
1.2.3 网络体系结构的主要功能 11
1.3 IT网络和OT网络 15
1.3.1 IT网络的概念 15
1.3.2 OT网络的概念 17
1.3.3 IT网络与OT网络的深度融合 18
1.3.4 IT网络、OT网络与工业互联网的关系 21
〈思考与练习〉 23
项目2 工业互联网网络介绍 24
学习目标 24
情景故事 24
项目描述 24
2.1 工业互联网概述 25
2.1.1 工业互联网的概念 26
2.1.2 工业互联网的特点 28
2.1.3 工业互联网的应用 29
2.2 工业互联网网络体系 32
2.2.1 数据互通 33
2.2.2 标识解析 36
2.3 工业互联网网络层级架构 39
2.3.1 设备层、边缘层的生产控制网络建设 40
2.3.2 企业层的企业与园区网络建设 41
2.3.3 产业层的 骨干网络建设 43
2.3.4 构建的信息互通互操作 44
〈思考与练习〉 45
项目3 工业网络设备组态 47
学习目标 47
情景故事 47
项目描述 47
3.1 通信设备 48
3.2 常见的工业网络设备 49
3.3 工业交换机网络组态 54
〈思考与练习〉 62
项目4 工业通信协议配置 64
学习目标 64
情景故事 64
项目描述 64
4.1 工业通信网络技术 65
4.1.1 工业现场总线 65
4.1.2 工业以太网 67
4.2 常见的工业通信协议 69
4.2.1 工业以太网网络通信系统的组建 70
4.2.2 PROFIBUS现场总线通信系统的组建 80
4.2.3 Modbus现场总线通信系统的组建 89
〈思考与练习〉 97
项目5 工厂内部网络搭建 99
学习目标 99
情景故事 99
项目描述 99
5.1 工厂内部网络 100
5.1.1 工厂内部网络的概念 100
5.1.2 工厂内部网络的结构 101
5.1.3 有线网络 102
5.1.4 无线网络 108
5.1.5 时间敏感网络 114
5.2 工厂内部网络应用要求 120
5.2.1 功能层次划分 120
5.2.2 信息系统互联和展示 121
5.2.3 组建工厂内部网络 122
〈思考与练习〉 136
项目6 工厂外部网络搭建 138
学习目标 138
情景故事 138
项目描述 138
6.1 工厂外部网络 139
6.1.1 工厂外部网络的发展 139
6.1.2 工厂外部网络的概念 142
6.1.3 虚拟专用网 143
6.1.4 无线接入技术――NB-IoT与5G 147
6.2 工厂外部网络的典型应用场景 150
6.2.1 远程生产控制 150
6.2.2 智能信息服务搭建 156
〈思考与练习〉 168
项目7 工业互联网标识解析 170
学习目标 170
情景故事 170
项目描述 170
7.1 编码与存储 171
7.1.1 标识编码的概念 171
7.1.2 标识编码的作用 178
7.1.3 工业互联网标识编码规则 180
7.1.4 标识载体的概念 183
7.1.5 常见的标识载体关键技术 186
7.2 标识解析体系 189
7.2.1 标识解析赋码管理 189
7.2.2 标识解析体系的作用 196
7.2.3 标识数据共享与管理 198
7.2.4 工业互联网标识解析 199
7.3 工业互联网标识解析体系的典型应用场景 202
〈思考与练习〉 209
项目8 工业互联网边缘计算 211
学习目标 211
情景故事 211
项目描述 211
8.1 边缘计算和边缘智能 212
8.1.1 边缘计算的概念和核心技术 212
8.1.2 边缘计算设备 214
8.1.3 边缘智能的概念和关键技术 217
8.2 边缘计算的典型应用场景 218
8.2.1 工业厂房内的温度、湿度和空气质量检测 218
8.2.2 工业厂房明火检测 240
8.2.3 铝板表面缺陷智能检测 249
〈思考与练习〉 262
项目9 工业互联网网络安全防护 264
学习目标 264
情景故事 264
项目描述 264
9.1 网络安全概述 265
9.1.1 网络安全的概念 265
9.1.2 网络安全漏洞 267
9.2 工业互联网网络安全 270
9.2.1 工业互联网网络安全的潜在风险 270
9.2.2 工业互联网网络安全防护范围及内容 273
9.2.3 工业互联网安全等级 277
9.2.4 工业互联网安全防护要求 281
9.2.5 工业防火墙配置 283
〈思考与练习〉 288
项目10 工业互联网网络发展现状及发展趋势 290
学习目标 290
情景故事 290
项目描述 290
10.1 网络结构扁平化 291
10.2 数据信息标准化 295
10.3 新型网络技术多元化 303
〈思考与练习〉 307