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序
目录
第一部分 简介与概述
 第1章 工业互联网和网络制造系统
  1.1 概述
  1.2 工业互联网和网络制造系统基础
  1.3 机遇和挑战
  1.4 主要研究方案
  1.5 方法与解决方案
   1.5.1 CPS和CMS建模
   1.5.2 CMS和IIoT的架构设计模式
   1.5.3 通信与网络
   1.5.4 人工智能与分析
   1.5.5 劳动力的演变与人机交互
  1.6 展望：走向自动化网络制造系统
  参考文献
 第2章 工业信息物理系统的信息映射
  2.1 概述
  2.2 工业信息物理系统的基础
   2.2.1 信息物理系统的技术层面
   2.2.2 信息物理系统的人文层面
   2.2.3 信息物理系统的组织层面
  2.3 对于工业信息物理系统潜在的改进方案
   2.3.1 自动化
   2.3.2 自主化
   2.3.3 人机交互
   2.3.4 分治化
   2.3.5 过程校准数字化
   2.3.6 大数据
   2.3.7 信息安全
   2.3.8 知识管理
   2.3.9 限定条件
  2.4 制定工业信息物理系统的应用映射
   2.4.1 智能工厂
   2.4.2 工业智能数据
   2.4.3 工业智能服务
   2.4.4 智能产品
   2.4.5 产品相关的智能数据
   2.4.6 产品相关的智能服务
   2.4.7 应用映射的使用
  2.5 总结和展望
  参考文献
 第3章 网络物理电子生产
  3.1 现代电子生产的趋势与要求
   3.1.1 小型化和功能集成
   3.1.2 灵活性和复杂性
   3.1.3 物流和生产理念
  3.2 支持电子CPS技术
   3.2.1 传感器集成、打印技术和通信
   3.2.2 软件系统
   3.2.3 自主和智能单件流
  3.3 网络物理电子生产系统的概念
   3.3.1 自学电子生产线
   3.3.2 辅助系统
   3.3.3 集成网络物理电子生产
  参考文献
 第4章 用于制造的信息物理系统工程
  4.1 概述
  4.2 信息物理系统
  4.3 系统工程
  4.4 制造创新
  4.5 NIST的智能制造系统计划
  4.6 智能制造系统设计与分析
   4.6.1 制造系统分析的建模方法
   4.6.2 制造系统预测分析
   4.6.3 智能制造的性能测量
   4.6.4 基于服务的制造和服务构成
  4.7 智能制造运营规划和控制
   4.7.1 用于智能制造的数字线程
   4.7.2 智能制造操作的系统分析集成
   4.7.3 工业环境无线系统
   4.7.4 智能制造系统的网络安全
   4.7.5 预测、运行状况管理与控制
   4.7.6 智能制造系统测试台
  4.8 总结
  参考文献
 第5章 信息物理系统监控控制器的基于模型的工程
  5.1 概述
   5.1.1 基于模型的系统工程
   5.1.2 本章的结构
  5.2 协调控制的综合发展
  5.3 AGV系统的描述
   5.3.1 多驱动器的组件
   5.3.2 组件的交互
  5.4 不受控制的系统的混合模型
   5.4.1 多驱动器高级模式和运动
   5.4.2 驱动电机
   5.4.3 转向电机
   5.4.4 行驶控制
   5.4.5 电池传感器
   5.4.6 接近传感器
   5.4.7 保险杠开关
   5.4.8 LED和按钮
   5.4.9 抽象形式混合自动机到离散事件模型
  5.5 系统要求
   5.5.1 紧急和错误处理
   5.5.2 LED驱动
   5.5.3 电机驱动
   5.5.4 按钮处理
   5.5.5 接近传感器和行驶控制处理
  5.6 监控控制器的合成
  5.7 基于模拟的可视化
  5.8 总结
  参考文献
 第6章 基于SystemC网络组件的形式验证
  6.1 概述
  6.2 相关工作
  6.3 预备知识
   6.3.1 边界模型检查与归纳
   6.3.2 SystemC基础
  6.4 TLM属性检查
   6.4.1 SystemC内核的简化模型
   6.4.2 模型生成
   6.4.3 属性语言和监视器生成
   6.4.4 基于BMC的验证
  6.5 基于归纳法的TLM性能检查
  6.6 实验
   6.6.1 基于BMC的验证
   6.6.2 基于归纳法的验证
   6.6.3 实验结果总结
  6.7 总结
  参考文献
 第7章 网络物理生产系统评价模型
  7.1 概述
   7.1.1 动机
   7.1.2 第一次增值分析
   7.1.3 最新技术
  7.2 方法
  7.3 信息物理系统的能力
   7.3.1 获取和处理数据和信息的能力
   7.3.2 高质量人工智能分析能力
  7.4 高级能力
   7.4.1 “工业4.0”部分
   7.4.2 人工智能
  7.5 绩效指标
   7.5.1 确定的绩效指标
   7.5.2 总体系统架构的性能指标
   7.5.3 生产经营绩效指标
   7.5.4 生产系统变更绩效指标
  7.6 网络支持绩效指标
   7.6.1 社会互动
   7.6.2 决策支持
   7.6.3 其他特性：可用性
  7.7 绩效指标与能力的关系
  7.8 验证
  7.9 结论
  7.10 进一步工作
  参考文献
 第8章 基于CPS的工业4.0应用语义对象存储和服务编排制造
  8.1 概述
  8.2 用例
   8.2.1 用例1：协调生产
   8.2.2 用例2：自动化维护
   8.2.3 用例3：优先级管理
  8.3 相关工作
   8.3.1 语义技术
   8.3.2 硬件要求
   8.3.3 M2M通信
   8.3.4 数字对象表示
   8.3.5 结论
  8.4 数字对象存储器
   8.4.1 数据模型
   8.4.2 存储基础设施
   8.4.3 通信接口
  8.5 语义服务编排
   8.5.1 服务发现
   8.5.2 语义编排
  8.6 结论
  参考文献
 第9章 基于CPS的机器人知识库与机器视觉的集成
  9.1 概述
  9.2 条款和条件
  9.3 研究工作
  9.4 使用工业机器视觉处理危险品
   9.4.1 工艺流程及边界条件分析
   9.4.2 解决方案
   9.4.3 检查盖方位
   9.4.4 检查盖密封
   9.4.5 系统操作员界面
   9.4.6 控制和通信概念
   9.4.7 结论
  9.5 洗衣房物流与RFID系统
   9.5.1 工业4.0在纺织工业中的应用前景
   9.5.2 工业4.0在工业洗衣店内的实施
   9.5.3 结论
  9.6 生产，特别是借助物理的人机交互（PHRI）进行装配
   9.6.1 挑战
   9.6.2 规划
   9.6.3 应用技术
   9.6.4 制定解决方案的程序
   9.6.5 总结
  9.7 研究挑战和结论
  参考文献
 第10章 信息物理系统智能自动化中的互操作性
  10.1 概述
  10.2 相关工作
   10.2.1 机器-机器交互
   10.2.2 人-机器人交互
  10.3 生产网络的整体互操作性
   10.3.1 使用OPC-UA和语义技术的机器-机器级互操作性
   10.3.2 利用人工智能从数据中学习
  10.4 走向人-机器人交互的互操作性
   10.4.1 系统设计
   10.4.2 收集
   10.4.3 认可与评价
   10.4.4 响应
  10.5 用例
   10.5.1 柔性生产组织的适应性演示
   10.5.2 虚拟生产智能平台
   10.5.3 游船
  10.6 结论
  参考文献
 第11章 通过信息物理系统增强生产设施的弹性
  11.1 概述
  11.2 工业4.0背景下对弹性工厂的需求
   11.2.1 信息物理系统、自我优化和物联网
   11.2.2 弹性生产系统
  11.3 弹性工厂的目标
  11.4 生产中的信息物理系统的两个例子
   11.4.1 面向能源的制造计划与控制系统
   11.4.2 工业装配中的智能眼镜
  11.5 弹性工厂信息物理生产系统的先决条件和要求
   11.5.1 技术要求
   11.5.2 科学要求
  11.6 结论
  参考文献
 第12章 工业互联网的通信与联网
  12.1 概述
  12.2 工业自动化中的通信
   12.2.1 定义
   12.2.2 工业通信的当前趋势
   12.2.3 工业互联网面临的挑战
  12.3 本地自动化单元内的通信
   12.3.1 分集方案
   12.3.2 介质访问控制
  12.4 厂房内外通信
   12.4.1 路由和寻址背景
   12.4.2 IIoT中路由和寻址的挑战
   12.4.3 标准协议栈中的寻址和路由
  12.5 应用层通信
   12.5.1 受限应用协议
   12.5.2 云和分布式处理
  12.6 结论与展望
  参考文献
 第13章 信息物理系统通信
  13.1 概述
  13.2 数据通信网络
  13.3 CPS的通信网络种类
  13.4 通信网络缺陷的影响
  13.5 CPS内的可靠通信
  13.6 提高通信可靠性的方法
   13.6.1 网络提供的QoS服务
   13.6.2 冗余
   13.6.3 新一代网络
  13.7 使用互联网的CPS通信
  13.8 CPS通信标准
  13.9 CPS的通信模式
   13.9.1 请求-响应
   13.9.2 发现
   13.9.3 发布-订阅
  13.10 结论
  参考文献
封底