计算机测控系统设计与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:李正军 编

出品人:

页数:746

译者:

出版时间:2004-1

价格:65.00元

装帧:

isbn号码:9787111133209

丛书系列:

图书标签:

• 计算机测控系统设计与应用
• 测控系统
• 计算机控制
• 系统设计
• 嵌入式系统
• 数据采集
• 仪器仪表
• 自动化
• 工业控制
• 单片机
• 传感器

聚焦前沿技术与跨学科融合的硬核力作： 《智能制造中的边缘计算与工业物联网架构设计》 —— 深度解析驱动未来工厂转型的核心技术栈与实践指南 --- 一、 书籍核心定位与前沿视角 本书并非聚焦于传统的计算机测控系统（如SCADA、DCS或基础嵌入式控制），而是将视角投向当前全球工业界最具颠覆性的技术前沿——智能制造（Smart Manufacturing） 的基石：边缘计算（Edge Computing） 与 工业物联网（IIoT） 的深度融合与架构实践。 本书旨在为系统架构师、嵌入式软件工程师、工业自动化专家以及研究机构人员提供一套全面、深入且高度实用的技术蓝图和实施路线图。我们摒弃了对基础概念的冗余介绍，直击当前业界面临的实际挑战：如何在海量、异构的工业数据流中实现超低延迟的实时决策、如何构建安全可靠的分布式智能处理网络，以及如何将云端的强大能力高效地下沉至生产现场。 关键词： 边缘AI（Edge AI），时间敏感网络（TSN），OPC UA FX，数据孪生（Digital Twin），安全启动（Secure Boot），异构计算加速。 --- 二、 内容深度剖析：三大核心模块的系统构建 本书内容结构精心设计，分为基础理论重构、核心架构设计、高级应用与安全三大板块，层层递进，确保读者能够构建起完整的知识体系。 模块一：工业物联网（IIoT）的范式革新与数据生命周期管理 本模块着重于重构读者对传统工业网络和数据采集模式的认知，引入面向实时性和高可信度的现代IIoT框架。 1. 从传统总线到TSN的飞跃： 详细阐述时间敏感网络（TSN）的关键技术，包括流量整形（Shaping）、优先级调度（Credit-Based Shaping）和时间同步（802.1AS），解析其如何保证毫秒级乃至微秒级的确定性通信，这是支撑现代高端运动控制和实时协同作业的基础。 2. 语义互操作性： 深入探讨OPC UA的最新演进，特别是OPC UA FX（Field Level Communications）在现场总线层面的应用，如何解决不同设备间“语言不通”的问题，实现从传感器到ERP层面的信息无缝映射和语义理解。 3. 数据治理与上下文注入： 关注数据从采集到消费的全生命周期。重点分析如何对采集到的原始传感器数据进行“上下文注入”（Contextualization），即在数据进入处理管道之前，即刻赋予其设备标识、时间戳、工序状态等元数据，为后续的边缘智能决策提供精准输入。 模块二：边缘计算：分布式智能的部署与优化 这是本书的核心技术攻坚部分，详细拆解了边缘节点的设计、部署以及资源管理策略。 1. 异构计算平台的选型与优化： 深入对比分析适用于边缘环境的计算单元（如ARM Cortex-A/R系列、FPGA、特定ASIC或小型GPU模块）。重点讲解如何针对不同的推理模型（如CNN、RNN或强化学习策略）进行硬件加速器的适配与驱动层优化。 2. 轻量化模型部署与生命周期管理： 讲解如何利用模型剪枝、量化（Quantization）等技术，将云端训练的庞大AI模型压缩至资源受限的边缘设备上，并建立模型热更新与版本回滚机制，确保生产过程的连续性。 3. 分布式协调与一致性： 探讨在去中心化架构下，多个边缘节点如何高效地共享状态信息、同步配置，并解决分布式事务中的数据一致性问题（例如，使用轻量级RAFT或Paxos变种算法）。阐述边缘网关（Edge Gateway）在连接云端与现场层面的关键协调作用。 4. 实时操作系统（RTOS）与容器化技术： 分析主流的工业级RTOS（如VxWorks、QNX或Zephyr）的实时性保障机制，并探讨如何利用轻量级容器技术（如Docker或Kata Containers）在资源受限的边缘节点上实现应用隔离和快速部署，平衡安全性和敏捷性。 模块三：高阶应用：数据孪生与端到端安全机制 本模块将前两部分的理论应用于解决当前制造业面临的复杂挑战，并强调系统可靠性的基石——安全。 1. 构建面向制造的实时数据孪生体（Digital Twin）： 详细阐述边缘计算如何作为数据孪生的“触手”和“神经元”。分析如何实时同步物理资产的状态数据、行为模型和环境参数，并在边缘侧运行模拟和预测算法，实现“数字孪生驱动的控制回路”。 2. 工业系统纵深防御策略： 聚焦于嵌入式层面的安全。内容包括硬件信任根（RoT）的建立、固件的抗篡改设计（Secure Boot & Measured Boot）、工业协议的安全扩展（如TLS/DTLS在OPC UA中的应用），以及零信任架构（Zero Trust Architecture）在车间网络中的初步实现。 3. 预测性维护（PdM）的边缘实现路径： 展示如何利用边缘侧采集的高频振动、电流等数据，在本地执行异常检测算法，并将预警信息在毫秒级内反馈给执行机构，而非等待云端决策，显著降低停机风险。 --- 三、 目标读者与实践价值 本书的编写风格严谨、逻辑清晰，并辅以大量的架构图示、通信时序分析和代码片段（侧重于配置与API调用而非冗余的算法实现），力求理论与实践的完美结合。 本书适合： 自动化工程师与系统集成商： 寻求从传统PLC/SCADA升级到基于IP和边缘智能的下一代工业控制架构的专业人士。 嵌入式软件开发人员： 希望深入了解如何在资源受限的工业级硬件上部署和管理容器化、AI加速的复杂应用。 企业 IT/OT 融合团队： 负责设计和实施工厂数字化转型战略的管理者和架构师。 通过研读本书，读者将能够自信地设计、部署和维护一套具备高实时性、高可靠性以及前瞻性智能分析能力的分布式边缘计算与工业物联网系统，从而真正推动工厂迈向工业4.0/智能制造的愿景。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

如果非要说这本书有什么可以让我继续探索的地方，那可能就是对前沿交叉技术融合的介绍略显保守。尽管它涵盖了当前主流的工业测控技术，但对于近年来快速发展的物联网（IoT）在测控领域的集成应用，比如基于边缘计算的数据预处理、轻量级云平台的数据存储与可视化等，可以有更深入的探讨。现在的测控系统越来越强调“智能化”和“远程化”，传统的基于本地工控机或嵌入式系统的架构正在被打破。我期待在后续的版本中，能看到更多关于如何将现代云计算能力、大数据分析工具融入到传统的测控体系架构中的案例分享。比如，如何设计一个既满足实时性要求，又能方便地将采集数据上传到云端进行长期趋势分析的混合系统。当前的介绍更侧重于系统自身的稳定运行，而对系统与外部智慧环境的互联互通的探讨还有提升空间，这可能是未来系统设计者必须面对的挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书的图文质量和排版设计也值得称赞，这对于一本技术书籍来说非常重要。很多技术书的图示模糊不清，或者代码块与文字描述脱节，阅读体验很差。然而，这本书的插图和流程图都非常清晰专业，很多电路原理图和逻辑框图都采用了统一的规范风格，使得复杂的信号流向一目了然。特别是那些关于A/D转换器选型和噪声抑制的章节，配合着详细的波形图示例，使得原本抽象的电气噪声问题变得具体可见。我感觉作者在内容组织上花费了大量心力，使得技术知识点的逻辑递进非常顺畅。比如，从基础的数字信号处理到高级的自适应控制策略的引入，中间的过渡是平滑的，没有出现突然的知识断层。这让我能够保持较高的阅读兴趣，并且在需要回顾特定知识点时，也能迅速定位到对应的图表或示例，检索效率非常高。

评分☆☆☆☆☆

好的，这是一篇以读者口吻对《计算机测控系统设计与应用》的评价，包含五段，每段风格和内容侧重点不同，且字数都在300字左右： 这本书的结构安排真是让我这个初学者眼前一亮。我之前对“测控系统”这几个字总是感到有些遥远和抽象，总觉得里面充满了晦涩难懂的公式和看不懂的硬件原理图。但这本书的编排方式非常贴合实际应用场景，它不是那种干巴巴的理论堆砌。一开始就从实际的工业现场需求入手，比如数据采集的必要性、传感器如何与计算机接口等，这种“需求导向”的学习路径让我很快找到了切入点。书中对于不同类型传感器的工作原理讲解得非常细致，无论是温度、压力还是光电信号的转换，都有清晰的图示辅助说明。更重要的是，它没有停留在理论层面，而是紧接着讲解了如何利用常见的单片机或工业PC平台实现这些传感器的信号调理和初步处理。我特别欣赏它在软件设计部分的处理方式，它并没有直接抛出一个复杂的操作系统或实时内核的概念，而是通过实际的C语言或LabVIEW示例代码，一步步演示如何编写驱动程序和上位机监控软件。这种从硬件到软件的无缝衔接，极大地降低了我对整个系统设计复杂性的畏惧感。

评分☆☆☆☆☆

作为一名有一定编程基础，但缺乏系统集成经验的工程师，我发现这本书在“系统应用”层面的讲解恰到好处，既有深度又不失广度。它没有把重点仅仅放在单点技术的实现上，而是着眼于如何构建一个稳定、可靠、可扩展的完整测控方案。书中详细探讨了数据传输的可靠性问题，例如如何处理总线竞争、如何保证数据在长距离传输中的完整性，这部分内容对于实际项目至关重要。我印象最深的是关于“系统鲁棒性设计”的那一章，作者从软件容错和硬件冗余两个角度提出了许多实用的建议，这远超出了我预期的教科书范畴。例如，它对比了Modbus、Profibus等几种常见工业通信协议的优缺点，并结合实际案例分析了它们在不同噪声环境下的表现。读完这部分，我才真正理解，设计一个“能用”的测控系统和设计一个“好用、不出错”的测控系统之间，究竟差在哪里。它教会我的不是如何写代码，而是如何像系统架构师一样思考。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书是自学和工程实践的绝佳参考资料，特别是对于希望系统性地掌握现代计算机测控技术栈的读者。它成功地搭建了一座连接理论与实践的坚实桥梁。我个人最大的收获在于它对“设计方法论”的强调。作者反复指出，好的测控系统设计始于准确的需求分析和严谨的指标定义，而不是急于选择某一块芯片或编写某段代码。书中提供的那些表格化的技术选型对比（比如针对不同采样率和精度的ADC的比较），为我提供了清晰的决策框架。在实际项目选型时，我直接套用了书中的逻辑流程，大大减少了盲目试错的时间。它不仅仅是一本“教你如何做”的书，更是一本“教你如何思考如何设计”的书籍，这种底层思维的训练，比单纯的技能传授更有价值，也更能经受住时间的考验。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆