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出版者:Jones & Bartlett Pub

作者:Milewski, Ronald

出品人:

页数:69

译者:

出版时间:2002-7

价格:$ 53.05

装帧:Pap

isbn号码:9780763722166

丛书系列:

图书标签:

• EMS
• Emergency Medical Services
• Prehospital Care
• Field Guide
• Medical Reference
• Healthcare
• First Responders
• Paramedics
• Emergency Medicine
• Clinical Practice

《工业物联网中的传感器网络与边缘计算》 深入探索现代工业智能化的核心驱动力 在当今数字化浪潮的推动下，工业制造正经历着一场深刻的变革，从传统的自动化迈向高度互联、数据驱动的智能制造。这场变革的核心，是建立在海量传感器数据采集与实时智能处理之上的工业物联网（IIoT）。本书《工业物联网中的传感器网络与边缘计算》，旨在为工程师、研究人员和技术管理者提供一个全面、深入且实用的指南，剖析支撑现代工业智能化的两大关键技术支柱：高性能的传感器网络构建与低延迟的边缘计算部署。 本书并非聚焦于单一设备的操作手册，而是着眼于整个工业数据生态系统的架构设计、性能优化与安全加固。我们深入探讨的，是如何将分散在工厂车间、供应链乃至远程资产中的物理世界信号，高效、可靠地转化为可操作的数字信息，并在此基础上实现即时的决策支持。 第一部分：工业传感器网络的基石与演进 工业环境对数据采集系统的要求极为严苛，远超消费级应用。本部分详细阐述了支撑 IIoT 运作的传感器网络架构、通信协议以及可靠性保障机制。 第一章：工业环境下的传感器技术选型与挑战 本章首先界定了工业传感器在温度、振动、压力、气体等关键参数测量上的特殊需求。我们将分析不同类型传感器（如MEMS、光电、超声波、电磁感应）在严苛的温度波动、电磁干扰（EMI）和物理冲击下的性能表现。重点讨论了数据漂移（Drift）和传感器融合（Sensor Fusion）在提高测量精度和鲁棒性中的作用。此外，我们详细对比了传统有线（如4-20mA、HART）与新兴无线技术（如ISA100.11a, WirelessHART）在功耗、带宽和部署成本上的权衡，并提供了基于应用场景的最佳实践路线图。 第二章：低功耗广域与局域网通信协议的深度剖析 传感器网络的核心在于通信。本章将深入解析支撑 IIoT 网络的关键协议栈。针对局域网（如工厂内部），我们将详尽讲解 OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) 作为工业语义互操作性的标准，以及 TSN（时间敏感网络）如何为关键任务应用提供确定性（Deterministic）数据传输保障。对于广域连接，本书对 LoRaWAN、NB-IoT 等 LPWAN 技术的适应性进行了全面评估，重点关注其在资产追踪和状态监控中的能量效率与覆盖范围的平衡。此外，我们将探讨 5G 技术，特别是其 uRLLC (Ultra-Reliable Low Latency Communication) 场景，对未来高密度、高带宽工业通信的颠覆性影响。 第三章：网络拓扑设计与数据可靠性保障 构建一个可靠的工业传感器网络，需要精妙的拓扑设计。本章涵盖了星型、网状（Mesh）和混合拓扑在工业场景下的优缺点。我们详细阐述了如何应用冗余机制（Redundancy），包括链路冗余和数据包多播，以应对节点故障和链路中断。书中还包含一套系统性的方法论，用于评估网络延迟的累积效应，并指导读者如何通过优化路由算法和采用时间同步技术（如PTP/gPTP）来确保数据的时间戳精确性，这对于事件关联和故障诊断至关重要。 第二部分：边缘计算：赋能实时决策与数据治理 随着采集的数据量呈指数级增长，将所有数据传输到云端进行处理已不再可行，这带来了高延迟、高带宽成本和隐私安全风险。本书的第二部分聚焦于将计算能力推向数据源头——边缘计算的架构、优化与安全实践。 第四章：边缘计算架构与资源约束下的优化 边缘计算并非简单地将云端功能迁移到本地设备。本章从架构层面剖析了边缘节点的设计考量，包括嵌入式系统选型、操作系统（如实时 Linux 或 FreeRTOS）的选择，以及如何在资源受限的环境中部署容器化（如Docker/Kubernetes）技术。我们重点讨论了模型轻量化（Model Pruning）和量化技术，以便在功耗和计算能力受限的边缘设备上高效运行复杂的机器学习推理任务。书中提供了多种调度算法的对比，以实现任务的优化分配和负载均衡。 第五章：数据预处理、分析与本地决策引擎的构建 边缘计算最大的价值在于实时处理能力。本章详细介绍了在边缘侧执行的关键数据处理流程：清洗、过滤、聚合与特征提取。我们将深入探讨如何部署本地的时间序列数据库（TSDB），以支持快速的趋势分析和异常检测。核心内容包括构建本地决策引擎的流程，例如如何利用已部署的预测性维护模型，在检测到潜在故障特征的毫秒级内触发本地控制指令（如自动降频或报警），而无需等待云端确认。这部分内容提供了大量关于如何设计事件驱动（Event-Driven）架构的实战案例。 第六章：边缘与云端的协同与数据治理策略 边缘计算的成功依赖于与云端（或中心平台）的无缝协同。本章阐述了“云边协同”的层次化数据治理策略。我们区分了需要本地实时处理的“热数据”与需要长期存储和全局优化的“冷数据”。书中详细介绍了数据同步协议（如MQTT QoS等级、Delta Syncing）的设计原则，确保在网络间歇性断开时数据的完整性。此外，我们还探讨了联邦学习（Federated Learning）在边缘侧的应用，允许在不直接暴露原始敏感数据的情况下，利用分散在不同工厂的本地模型进行联合训练，极大地提升了模型的普适性和数据隐私保护水平。 第七章：IIoT 边缘安全与韧性设计 在工业环境中，安全性是不可妥协的。本章专门针对边缘侧的安全威胁提出了系统的防御策略。我们分析了从传感器到边缘网关可能面临的攻击面，包括物理篡改、中间人攻击、拒绝服务攻击和恶意代码注入。书中详细介绍了硬件信任根（RoT）、安全启动（Secure Boot）的实现机制，以及如何在边缘设备上实施加密通信（TLS/DTLS）和基于角色的访问控制（RBAC）。最后，我们探讨了系统韧性（Resilience）的设计，包括故障隔离和快速恢复机制，确保即使部分节点受损，关键生产流程仍能维持运营。 本书通过对这些前沿技术的深入剖析和实践指导，旨在帮助读者跨越理论与实践的鸿沟，成功部署和运维下一代具备高度自主性和智能化的工业物联网系统。它提供的是一套构建未来工厂大脑的工具箱，而非单一设备的说明书。

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这本书在我手中已经有一段时间了，我一直在断断续续地翻阅，每一次阅读都有新的收获。虽然我还没能完全掌握其中的精髓，但至少已经让我对EMS Documentation Field Guide这个概念有了更深刻的理解。我特别欣赏它在一些基础概念上的阐述，那些看似简单却至关重要的细节，往往容易被初学者所忽略。这本书很巧妙地将这些知识点穿插在更宏观的框架中，让读者在学习整体流程的同时，也能注意到局部的重要性。我发现自己开始在日常工作中更加留意细节，尝试用更严谨的态度去处理相关的文档工作。有时候，我会停下来，回想书中的某个例子，试着将其应用到我自己的情境中，看看是否能优化现有的流程。当然，这需要时间和实践，但这本书无疑为我提供了一个扎实的基础和清晰的方向。它不是那种一蹴而就的“速成指南”，而是更像一位经验丰富的导师，引导你一步步去探索和理解。我对它在提供实用技巧方面的表现尤为满意，那些切实可行的方法论，让我在面对实际操作时，不再感到无从下手。

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这本书给我带来的最直接感受是，它极大地拓宽了我对EMS Documentation Field Guide的认知边界。我之前可能更多地将文档工作视为一种“支持性”职能，而这本书则将其提升到了“驱动性”的高度。它不仅仅是关于记录，更是关于沟通、关于协作、关于决策。我特别喜欢它在阐述不同利益相关者在文档工作中的角色时所使用的生动比喻，这些比喻让我能够更容易地理解复杂的协作关系。它让我意识到，一份好的文档，不仅仅能让使用者理解，更能引导他们行动，甚至激发他们的创新。在阅读过程中，我发现自己开始更加主动地去思考，我的文档是否能够更有效地服务于我的目标受众，是否能够更清晰地传达我的意图，是否能够更直接地推动事情的进展。这本书让我看到了文档工作背后蕴含的巨大潜力和影响力。

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我对这本书的整体印象是，它提供了一个非常系统和全面的视角来审视EMS Documentation Field Guide。它并非局限于某一个特定的技术或者工具，而是从一个更高的层面，去探讨文档在整个工作流程中的价值和作用。我发现作者在梳理知识体系方面做得非常出色，每一个章节的衔接都非常自然，让人感觉仿佛在一步步地构建一个完整的知识模型。它不仅讲解了“是什么”，更深入地探讨了“为什么”以及“如何做”。我尤其欣赏它在关于最佳实践方面的论述，那些经过时间检验的原则和方法，为我提供了宝贵的指导。在阅读过程中，我常常会回顾自己过去在文档工作中的一些不足之处，并意识到这些问题恰恰是这本书所强调的重点。它就像一面镜子，让我能够更清晰地认识到自己的成长空间，并激励我去追求更高的标准。

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坦白说，我最初是被这本书的封面吸引，然后才开始了解它的内容。起初，我以为它会是一本枯燥的技术手册，但事实证明我的预判完全错误。这本书的叙事方式非常生动，作者似乎有一种魔力，能够将那些复杂的理论讲解得如同讲故事一般引人入胜。我尤其喜欢它在案例分析部分的处理，那些真实世界的场景，让我能够直观地感受到理论知识在实践中的应用。它不仅仅是罗列事实，更是在引导读者去思考，去分析，去得出自己的结论。在阅读过程中，我时常会停下来，反复琢磨作者的观点，并尝试将其与我个人的经验进行比对。这种互动式的阅读体验，让我受益匪浅。这本书让我意识到，文档工作并非只是简单的文字记录，它更是对整个流程的梳理、对问题根源的探究，以及对未来改进方向的指引。它赋予了文档工作一种新的生命力，让它不再是事后的附庸，而是前期规划、中期执行和后期评估的重要组成部分。

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这本书的阅读体验非常独特，它不像我以往读过的任何一本同类书籍。它没有刻意去追求晦涩的语言或者深奥的理论，而是用一种非常接地气、非常贴近实际工作的方式来展开论述。我尤其欣赏它在提供具体解决方案时的细致入微，那些步骤清晰、可操作性强的建议，让我在实际操作中能够很快地看到成效。它并没有给出“万能药”，而是鼓励读者根据自身情况进行调整和优化，这种开放式的指导方式，反而让我觉得更加可靠。在阅读过程中，我常常会停下来，反思自己的工作流程，并尝试将书中的一些方法论融入其中。我发现，即使是一些微小的改变，也能够带来显著的提升。这本书让我明白，文档工作并非是一成不变的，而是需要随着环境和需求的改变而不断演进的。它为我提供了一个持续学习和改进的框架。

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