本书是“十三五”江苏省高等学校重点教材(编号：2019-1-063)。
物联网在制造领域的深度渗透和落地应用催生了一种以“物物互联、泛在感知”为特征的新型制造技术——制造物联网。制造物联技术为制造业生产要素的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理提供了很好的解决方案。本书共由四篇构成：第一篇介绍了制造物联技术理论基础以及制造物联技术的内涵和发展现状；第二篇结合离散制造业的特点和生产模式，系统介绍了制造物联技术的系统结构和技术体系；第三篇对制造物联的关键技术进行分析，包括电子标识技术、编码技术、中间件技术、无线传感网技术、实时定位技术、数字孪生车间数据集成技术、大数据预测和动态调度技术以及制造物联安全技术等；第四篇通过实时定位系统、离散制造过程智能感知系统和大数据剩余完工时间预测系统分析了制造物联技术的应用案例。
样章试读
目录
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第一篇制造物联技术概论
第1章制造物联技术理论基础1
1.1物联网的概念及特点
1.1.1物联网的概念1
1.1.2物联网的特点2
1.2物联网的体系结构
1.3物联网的关键技术5
1.4物联网的发展趋势7
第2章制造物联技术的内酒与发展现状9
2.1制造物联网的概念及特点9
2.1.1制造物联网的概念9
2.1.2制造物联网的特点10
2.2制造业信息化现状11
2.3制造物联网的需求分析12
2.4制造物联国内外发展现状14
2.4.1应用研究发展现状14
2.4.2理论研究发展现状15
第二篇制造物联技术结构体系
第3章离散制造业与制造物联技术17
3.1离散制造业的特点17
3.2离散制造业的生产模式18
3.3制造业与物联网技术融合的必要性21
3.3.1生产现场对物联网的需求分析23
3.3.2生产管理对物联网的需求分析24
第4章制造物联技术的系统结构26
4.1制造物联的生产目的26
4.2制造物联的体系结构27
4.3制造物联的功能框架31
4.4制造物联的生产网络33
4.5制造物联的数据管理34
4.5.1制造物联的数据运行模式34
4.5.2制造物联生产网络技术状态数据建模35
第5章制造物联技术体系总览38
5.1制造车间物联组网技术38
5.2车间实时信息采集技术39
5.3现场物料定位技术41
5.4现场实时数据分析与管理方法42
5.5现场制造数据管理平台44
5.6移动式智能数据终端开发技术45
5.7基于紧密集成模式的应用集成接口技术46
第三篇制造物联关键技术
第6章基于RFID的电子标识技术48
6.1制造行业常用的自动识别技术48
6.2RFID的基本原理及数据结构49
6.2.1RFID的工作原理与系统组成49
6.2.2RFID编码与数据结构50
6.3RFID应用过程中的常见问题51
6.3.1保密与安全问题51
6.3.2金属对RFID性能的影响53
6.3.3其他问题分析53
6.4RFID在制造业中的应用实施53
第7章制造物联数据编码技术
7.1制造物联网编码概述55
7.2制造物联网编码规则56
第8章面向离散制造业的中间件技术58
8.1RFID中间件概述H59
8.1.1RFID中间件的是义与目标59
8.1.2RFID中间件的发展现状60
8.2面向离散制造业的RFID中间件的结构63
8.2.1面向离散制造业的RFID中间件的系统框架63
8.2.2面向离散制造业的RFID中间件的功能模块65
8.3中间件硬件集成技术68
8.3.1RFID硬件设备集成体系68
8.3.2RFID设备接入与监控技术70
8.4制造业RFID中间件与企业系统的集成技术71
第9章面向制造业的无线传感网技术73
9.1无线传感网技术概述73
9.1.1WSN的基本概念74
9.1.2WSN的研究现状74
9.1.3WSN的结构75
9.1.4WSN的关键技术78
9.2WSN在制造业中的应用分析82
9.2.1制造企业对WSN的需求分析82
9.2.2WSN应用于车间生产现场的优势84
9.2.3WSN在制造业中的应用框架84
9.2.4WSN应用技术载体的选择87
第10章实时定位技术90
10.1实时定位技术概述90
10.1.1实时定位系统的定义90
10.1.2实时定位系统的特点91
10.1.3实时定位技术的研究现状92
10.1.4实时定位技术的应周现状95
10.2实时定位技术常用的定位方法97
10.2.1参数化定位方法97
10.2.2非参数化定位方法100
10.2.3实时定位准确度评估标准104
10.3制造业与实时定位技术105
10.3.1离散制造车间实时是位系统需求分析105
10.3.2离散制造车间应用实时定位系统的意义107
10.3.3离散制造车间应用实时定位系统的难点分析108
第刊章数字孪生章间数据集成技术109
11.1数字孪生幸间数据集成体系109
11.1.1数字孪生车间概述109
11.1.2数字孪生车间数据集成需求分析111
11.1.3数字孪生牢间数据集成框架113
11.2基于物理数据的数字孪生车间信息融合技术116
11.2.1数字孪生车间物理信息融合结构117
11.2.2实时采集数据冗余处理119
11.2.3生产要素单元级融合123
11.2.4生产要素特征级融合128
第12章离散制造车间生产瓶颈识别和预测方法131
12.1离散制造车间生产瓶颈识别方法131
12.1.1基于实时定位的离散制造车间生产瓶颈定义131
12.1.2基于实时定位的离散制造车间生产状态数学模型135
12.1.3原始数据预处理136
12.1.4基于DNN的离散制造车间生产瓶颈识别方法137
12.2离散制造过程生产瓶颈预测方法138
12.2.1离散制造过程生产瓶颈预测原理138
12.2.2基于长短期记忆神经网络的离散制造过程生产瓶颈预测方法140
第13章基于实时定位技术的动态调度143
13.1动态调度技术概述143
13.2基于RFID的动态调度方案145
13.2.1基于最小化成本的动态调度优化145
13.2.2基于遗传算法的随机生产物料需求动态调度146
13.2.3k阶混流车间实时先进的生产计划与调度148
13.2.4基于蚁群算法的最小化工位辅助费用的动态调度150
13.3基于RFID的最小时间成本的动态调度算法151
13.3.1基于RFID的实时离散制造环境151
13.3.2基于RFID的离散制造动态调度模型153
13.3.3基于RFID的离散制造过程动态调度规则154
第14章制造物联安全技术159
14.1制造业的安全要求159
14.2物联网安全特征与面临的安全威胁160
14.3安全密钥管理机制163
14.4密码算法原理164
14.4.1DES算法原理164
14.4.23DES算法原理165
14.4.3AES算法原理166
14.4.4IDEA算法原理169
14.4.5RC2算法原理171
14.4.6认证与访问控制173
14.5入侵检测与容侵容错技术173
第四篇制造物联技术应用实例
第15章RFID实时定位系统175
15.1离散制造车间RFID实时定位方法175
15.1.1定位对象分析175
15.1.2RFID设备部署与车间规划176
15.1.3初始定位原理177
15.1.4定位方法178
15.2离散制造车间实时定位系统178
15.2.1离散制造车间实时定位系统开发环境178
15.2.2离散制造车间实时定位系统实现180
第16章基于RFID的离散制造过程智能感知系统183
16.1离散制造军间主维RFID优化布局技术183
16.1.1离散制造车间生产现场RFID部署分析183
16.1.2离散制造车问RFID部署优化模型184
16.1.3面向离散制造车间三维RFID部署的改进MOPSO算法187
16.2离散制造过程智能感知系统搭建192
16.2.1系统设计192
16.2.2离散制造过程智能感知系统RFID部署194
16.2.3功能服务实现196
第17章大数据驱动的制造草间订单剩余完工时间预测系统201
17.1基于DBN-DNN的订单剩余完工时间预测201
17.1.1订单剩余完工时间预测模型设计201
17.1.2基于DBN-DNN的订单剩余完工时间预测模型202
17.2大数据驱动的订单剩余完工时间预测系统搭建206
17.2.1系统设计206
17.2.2系统功能实现208
17.2.3应用验证分析212
参考文献214
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