工业互联网是未来制造业发展的重要方向，掌握相关技术和应用将为学生的职业生涯带来广阔的发展前景。 本书为“十四五”职业教育人工智能技术应用专业系列教材之一，通过理论与实践相结合的教学内容，培养学生在工业互联网领域的技术技能和创新能力。本书共分为14课，内容涵盖工业互联网的基础知识、关键技术、行业应用和未来展望，具体包括工业互联网架构、物联网技术、大数据分析与处理、云计算与边缘计算、现代通信技术、人工智能与机器学习、区块链技术、安全与隐私保护、工业互联网与智能制造、工业互联网与智能供应链、工业互联网与能源管理、工业互联网与智慧城市、工业互联网发展展望。每课都配有导读案例和实训案例，以帮助学生将理论知识应用于实际问题中。本书还提供了低认知负荷的自我评量题目。 本书适合作为高等职业院校人工智能技术应用专业教材，也可作为中高等职业院校相关专业和培训机构教材，还可作为对人工智能感兴趣读者的参考书。

随着信息技术的飞速发展，工业互联网已经成为推动制造业转型升级的重要力量。本书旨在为学生提供全面、系统的工业互联网知识，帮助他们掌握相关技术，培养解决实际问题的能力，以适应未来职业发展的需求。
■ 编写目的
本书面向职业教育，旨在帮助学生理解工业互联网的基本概念、技术架构、应用场景以及未来发展趋势。通过理论与实践相结合的教学内容，培养学生在工业互联网领域的技术技能和创新能力。
本书共分为14 课，内容涵盖工业互联网的基础知识、关键技术、行业应用和未来展望。
本书第1 ~ 2 课是工业互联网的基础篇，系统介绍工业互联网的基本概念；第3 ~ 9 课是工业互联网的技术篇，系统介绍工业互联网的关键技术；第10 ~ 13 课是工业互联网的应用篇，系统介绍工业互联网技术的典型应用及其场景；第14 课是工业互联网的发展篇。
（1）概述：介绍工业互联网的概念、关键要素、应用场景，以及与传统制造业的区别。
（2）工业互联网架构：详细讲解工业互联网的网络架构、层次模型、通信协议和安全保障体系。
（3）物联网技术：探讨物联网的应用与服务、传感器与执行器技术，以及数据采集与传输。
（4）大数据分析与处理：介绍工业数据的来源、特点和应用，以及大数据分析的关键技术和应用场景。
（5）云计算与边缘计算：讲解云计算基本概念、服务模式以及边缘计算的优势和应用场景。
（6）现代通信技术：探讨5G 网络的特点与优势以及现代通信技术在工业互联网中的应用。
（7）人工智能与机器学习：介绍人工智能的基础知识、机器学习的发展和应用场景。
（8）区块链技术：讲解区块链的定义、核心技术及其在工业互联网中的应用。
（9）安全与隐私保护：讨论工业互联网面临的安全威胁及应对措施，强调数据加密和访问控制的重要性。
（10）工业互联网与智能制造：探讨智能制造特征、关键技术及其与工业互联网的关系。
（11）工业互联网与智能供应链：介绍智能供应链的管理、应用场景及关键技术。
（12）工业互联网与能源管理：讲解能源监测与优化的应用场景和技术手段。
（13）工业互联网与智慧城市：探讨智慧城市的概念、应用场景及关键技术。
（14）工业互联网发展展望：展望工业互联网的未来发展趋势，包括技术创新、行业应用扩展、安全与隐私保护等方面。
■ 教材特色
在编写本书时遵循下列要点：
（1）理论与实践相结合。每课都配有导读案例和实训案例，帮助学生将理论知识应用于实际问题中。提倡学生课前阅读“导读案例”，在拓展知识面的同时预习课文。
（2）跨学科知识融合。课文不仅涵盖工业互联网技术知识，还涉及相关管理、法律等多学科内容，以帮助学生全面发展。
（3）最新技术介绍。紧跟技术发展前沿，介绍5G、边缘计算、人工智能、区块链等最新技术在工业互联网中的应用。
（4）为学生提供低认知负荷的自我评量题目，让学生在自我成就中建构工业互联网的基本观念与技术。为各课设计的作业（20 道单选题）并不难，学生只要认真阅读课文，所有题目都能准确回答。在本书的结尾给出了作业参考答案。
（5）职业发展指导。提供职业发展的建议和路径，帮助学生规划未来的职业生涯。
本书的《课程教学进度表》可作为教师授课参考和学生课程学习的概要。实际执行时，应按照教学大纲编排教学进度，同时考虑校历中关于本学期节假日的安排，确定本课程的教学进度。
■ 结语
工业互联网是未来制造业发展的重要方向，掌握相关技术和应用将为学生的职业生涯带来广阔的发展前景。希望本书能够帮助读者全面了解工业互联网，激发学习兴趣，培养创新能力，为未来的职场竞争打下坚实的基础。
本书由戴跃江、周苏任主编，原瑞彬、王文参加了本书的部分编写工作。本书的编写得到嘉兴技师学院、浙大城市学院、嘉善技师学院、杭州汇萃智能科技有限公司等多家学校、企业的支持。
与本书配套的教学PPT 课件等资源可从中国铁道出版社教育资源数字化平台（https://www.tdpress.com/51eds ）下载区下载。工业互联网技术发展日新月异，加之编者水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，欢迎读者与编者交流并索取本书配套的相关资料：zhousu@ qq.com，QQ：81505050。
编者2025 年4 月于杭州

【导读案例】工业互联网应用典型案例11.1什么是工业互联网41.1.1工业互联网的定义51.1.2工业互联网的关键特征及要素51.1.3工业互联网的应用场景61.1.4工业互联网与工业物联网的区别61.2工业互联网历史背景71.3与传统制造业的区别81.4不同互联网的区别91.4.1不同互联网的特点和应用场景91.4.2与工业互联网的关系131.5从工业互联网到工业应用智能141.5.1主要阶段与关键特征141.5.2实施路径15【作业】16【实训】智能工厂：博世IIoT解决方案18【导读案例】“5G+工业互联网”重点行业实践（一）212.1什么是网络架构252.1.1层次模型252.1.2网络拓扑262.1.3网络组件282.1.4通信协议282.1.5安全性282.2网络拓扑架构图例292.3工业互联网系统架构312.3.1边缘层312.3.2平台层312.3.3应用层312.3.4安全层322.3.5标准与规范层3

戴跃江，2001.9-2005.7就读于浙江师范大学；2005.8-2021.9嘉善县中等专业学校任教；2021.9-至今任嘉善县中等专业学校副校长，主要教授的课程为Python。周苏，1982年华东水利学院计算机应用专业本科毕业，1986年由水电部研究所调入杭州大学计算机系任教，1991年破格晋升副教授，1999年调入浙江大学城市学院计算机系任教，2005年晋升教授。在杭州大学、浙江大学、浙江大学城市学院、浙江工业大学之江学院、温州大学城市学院、嘉兴学院南湖学院、温州职业技术学院等多所院校专兼职任教，教学经验丰富。长期从事计算机等专业教学工作，担任计算机基础、计算机导论、软件工程、软件测试技术、软件体系结构、电子商务概论、移动商务、多媒体技术、项目管理、管理信息系统、应用统计学、C语言程序设计、面向对象程序设计、网络传播技术、网络生态学、人机交互技术、艺术设计概论、艺术欣赏概论、计算机平面设计、信息管理与信息系统概论、信息资源管理、办公软件高级应用、IT应用文写作等课程的教学，对计算机学科教学以及应用型院校教学有深刻理解。

（1）跨学科知识融合。课文不仅涵盖工业互联网技术知识，还涉及相关管理、法律等多学科内容，以帮助学生全面发展。
（2）最新技术介绍。紧跟技术发展前沿，介绍5G、边缘计算、人工智能、区块链等最新技术在工业互联网中的应用。