機器對機器（M2M）通信技術與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[德] 格蘭仕（Glanz A.） 編，翁衛兵 譯

圖書標籤:

• M2M通信
• 物聯網
• 無綫通信
• 傳感器網絡
• 工業互聯網
• 智能傢居
• 智慧城市
• 通信技術
• 嵌入式係統
• 數據通信

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118073874

版次：1

商品編碼：10659965

包裝：平裝

叢書名： 物聯網技術叢書

開本：16開

齣版時間：2011-05-01

用紙：膠版紙

頁數：121

字數：225000

內容簡介

　　現代通信工具的發展促使我們生活的社會飛速前進。交流與溝通不僅僅存在於人類之間．科技的發展使得另一種交流形式應運而生：機器對機器通信（Machine to Machine，M2M）。通過機器對機器通信解決方案的應用，企業可以降低成本、提高效率、節約時間以及提高競爭力。
　　 　　阿剋塞爾·格蘭仕、奧利弗·榮格在書中首次介紹瞭這種新型交流模式帶來的流程簡化和相應的M2M技術解決方案，例如，可防止車禍發生的車輛對車輛通信係統。此外，M2M技術也是很多其他領域的創新基礎，例如，它能夠應用於傢庭防盜，可在盜竊發生的第一時間自動嚮安全中心和房主發送警報。
　　 　　M2M通信技術是提高現代工業生産水平和經濟效率不可或缺的手段，而這也正是本書要傳達的內容。

作者簡介

　　阿剋塞爾·格蘭仕（Axel Glanz）博士，德國創新研究院（0nnovationen Institut）創始人，曾擔任Gruner+Jahr參股公司董事和Diebold企業谘詢中心閤夥人。他曾學習側重於環境經濟的企業經濟學和國民經濟學，並以“標準經濟學”為題獲得瞭博士學位，現居德國美因茨河畔的法蘭剋福市。
　　奧利弗·榮格（Oliver Jung），德國沃達豐（Vodafone）商業客戶營銷部工商部門負責人，負責新業務領域的開發，如M2M（Machine-to-Machine）和在綫B2B（Business to Business）。他曾學習側重於東亞地區的營銷、監管和經濟的企業經濟學，現居德國杜塞爾多夫市。

目錄

概述
第1章 M2M市場導論
互聯經濟中的一天
M2M世界中的市場
第2章 M2M市場的商業模式
網絡決定市場行為
模糊的行業邊界
M2M試用率管理
剋服閤作問題
客戶期望管理
使用價格策略
利用互補優勢
應用網絡戰略
第3章 建築管理和能源管理
智能傢居、智能電網和智能電錶
發展現狀
預測和前景
新型M2M輔助服務
第4章 交通管理和“Car2X”
如果交通工具可以進行交流
發展現狀
預測和前景
行政手段的M2M標準化
第5章 金融服務和移動支付
究竟什麼是移動支付
發展現狀
預測和前景
橫嚮M2M集成
第6章 貿易和物流
為什麼要在物流中應用M2M
發展現狀
預測和前景
縱嚮M2M集成
第7章 電動車和電動汽車
M2M式驅動和“加油”
發展現狀
預測和前景
新的M2M商業模式
第8章 結論
Anmerkungen
注釋

前言/序言

《工業物聯網：從感知到決策的賦能之路》 內容簡介 隨著科技的飛速發展，我們正步入一個萬物互聯的智能時代。在這一浪潮中，工業物聯網（IIoT）作為連接物理世界與數字世界的關鍵橋梁，正以前所未有的深度和廣度滲透到工業生産的各個環節，重塑著傳統製造業的麵貌，驅動著效率、安全和可持續性的革命。本書《工業物聯網：從感知到決策的賦能之路》並非簡單羅列技術名詞，而是旨在為讀者構建一個清晰、係統且具有前瞻性的工業物聯網知識體係，深入剖析其核心理念、關鍵技術、典型應用場景及其帶來的深遠影響，引領讀者踏上從海量數據感知到智能決策賦能的完整旅程。 本書開篇，我們將首先對工業物聯網的宏觀圖景進行描繪，闡釋其産生的曆史背景、發展驅動力以及與消費級物聯網的區彆與聯係。我們將深入探討工業物聯網的核心價值，不僅僅是設備之間的簡單連接，更是通過數據采集、分析和應用，實現生産流程的優化、資源的精細化管理、運營成本的降低以及新商業模式的創新。讀者將理解，工業物聯網的目標是打造一個高度自動化、智能化、柔性化的現代工業生態係統。 第一部分：感知層——工業數據的“眼睛”與“耳朵” 本書的第一個核心部分將聚焦於工業物聯網的“感知層”，這是連接物理世界與數字世界的起點，也是一切智能化的基礎。我們將深入探討構成感知層的關鍵技術和設備： 工業傳感器技術：詳細介紹各類工業傳感器的工作原理、技術指標、選型原則及其在不同工業環境中的應用。這包括但不限於溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、位移傳感器、振動傳感器、氣體傳感器、視覺傳感器等。我們將分析不同傳感器的精度、響應速度、功耗、耐用性以及抗乾擾能力等關鍵特性，並探討先進的傳感器技術，如MEMS（微機電係統）傳感器、光縴傳感器、生物傳感器等，以及它們在工業物聯網中的潛在價值。 工業執行器技術：作為傳感器輸入的“對立麵”，執行器是實現物理世界響應的關鍵。本書將闡述各類工業執行器的分類、工作原理（如電磁、液壓、氣動、壓電等）、控製方式和應用。我們將重點關注伺服電機、步進電機、比例閥、執行閥門等，分析它們在自動化生産綫、機器人控製、過程調節等場景下的作用，以及如何通過物聯網實現遠程、精準的控製。 現場總綫與工業以太網：為瞭實現傳感器和執行器之間的高效、可靠通信，現場總綫和工業以太網是不可或缺的。我們將深入解析各種主流的現場總綫標準（如PROFIBUS, PROFINET, EtherNet/IP, Modbus, CAN bus等）的特點、拓撲結構、通信協議以及各自的優缺點。同時，我們將探討工業以太網的優勢，如高帶寬、低延遲、確定性通信等，並分析其在現代工業自動化中的應用趨勢。 RFID與條形碼技術：在物品追蹤、庫存管理、物料識彆等領域，RFID（射頻識彆）和條形碼技術扮演著至關重要的角色。本書將詳細介紹RFID技術的不同類型（低頻、高頻、超高頻、有源/無源）、工作原理、數據編碼方式及其在資産管理、供應鏈追溯、人員定位等方麵的應用實例。對於條形碼，我們將探討其不同類型（一維、二維碼）的優劣勢，以及在生産過程中的標識和追蹤應用。 邊緣計算節點與網關：在海量傳感器數據被收集後，並非所有數據都需要立即上傳至雲端進行處理。本書將詳細介紹邊緣計算在工業物聯網中的重要性，以及邊緣計算節點和工業網關的作用。我們將分析邊緣計算如何實現數據的預處理、過濾、聚閤和初步分析，從而降低網絡帶寬壓力，提高響應速度，並增強數據安全性。我們將探討不同類型工業網關的硬件架構、通信協議轉換能力以及在設備互聯互通中的關鍵作用。 第二部分：網絡層——工業數據的“神經係統” 本部分將聚焦於工業物聯網的“網絡層”，即如何將海量感知數據可靠、高效地傳輸到處理和決策層。我們將探討支持工業物聯網的網絡通信技術： 有綫網絡技術：除瞭前述的工業以太網，本書還將深入探討其他有綫通信技術在工業環境中的應用，例如光縴通信在長距離、高帶寬傳輸中的優勢，以及在特定惡劣環境下的可靠性。 無綫網絡技術：無綫通信在工業物聯網中扮演著越來越重要的角色，尤其是在移動設備、柔性生産綫和難以布綫的場景。我們將詳細介紹Wi-Fi、藍牙、Zigbee等短距離無綫技術在工業場景下的應用，以及它們的優缺點。更重要的是，我們將重點分析LoRa、NB-IoT、LTE-M等低功耗廣域網（LPWAN）技術，探討它們如何以低成本、高覆蓋的方式連接海量工業設備，以及在遠程監測、資産追蹤等領域的潛力。 5G技術在工業物聯網中的應用：5G作為新一代通信技術，憑藉其超高帶寬、超低時延和海量連接能力，為工業物聯網帶來瞭革命性的變革。本書將深入分析5G在工業互聯網中的關鍵應用場景，如增強型移動寬帶（eMBB）用於高清視頻監控和遠程協作，超可靠低時延通信（uRLLC）用於實時控製和自動化生産，以及海量機器類通信（mMTC）用於大規模設備連接。我們將探討5G如何賦能工業自動化、無人駕駛、遠程手術等前沿應用。 網絡安全與可靠性：在工業物聯網環境中，網絡安全和可靠性至關重要，任何一個環節的故障或安全漏洞都可能導緻巨大的經濟損失甚至安全事故。本書將專門闢齣章節，探討工業物聯網網絡安全麵臨的挑戰，包括設備認證、數據加密、訪問控製、入侵檢測等。我們將介紹常用的網絡安全協議和實踐，以及如何構建安全可靠的工業網絡架構，包括冗餘設計、容錯機製等。 第三部分：平颱層——工業數據的“大腦”與“中樞” 當數據匯聚到平颱層，如何對其進行有效的管理、分析和應用，是工業物聯網實現價值的關鍵。本部分將深入探討平颱層構建的核心要素： 工業物聯網平颱（IIoT Platform）：我們將詳細介紹工業物聯網平颱的概念、架構和功能。一個典型的IIoT平颱應包含設備管理、數據接入與存儲、數據處理與分析、應用開發與集成、安全管理等模塊。我們將分析市麵上主流的IIoT平颱（包括公有雲、私有雲和混閤雲解決方案）的特點，以及如何根據企業需求選擇閤適的平颱。 數據采集與集成：如何從異構的設備和係統中高效、可靠地采集數據是平颱的基礎。本書將探討數據采集的策略，包括實時采集、周期性采集、事件驅動采集等，以及如何利用各種協議（如OPC UA, MQTT, CoAP等）進行數據集成。 大數據存儲與管理：海量的工業數據需要高效的存儲和管理方案。我們將介紹關係型數據庫、NoSQL數據庫、時序數據庫等在工業物聯網數據存儲中的應用，以及數據生命周期管理、數據清洗、數據治理等重要概念。 數據處理與分析：這是將原始數據轉化為有價值信息的核心環節。本書將詳細介紹各種數據處理技術，包括數據清洗、數據轉換、數據聚閤等。在數據分析方麵，我們將深入探討： 統計分析：利用統計學方法對曆史數據進行描述性分析，發現趨勢和規律。 機器學習與人工智能（AI）：重點講解機器學習算法在工業物聯網中的應用，如預測性維護（故障預測、剩餘壽命預測）、異常檢測（生産過程異常識彆）、産品質量檢測、生産過程優化、資源調度優化等。我們將介紹監督學習、無監督學習、強化學習等主流算法，並結閤工業場景進行案例分析。 深度學習：探討深度學習在圖像識彆（産品缺陷檢測）、自然語言處理（設備故障診斷報告分析）等領域的應用。 實時數據流處理：介紹流式計算技術（如Apache Flink, Apache Spark Streaming）如何在數據産生的同時進行實時分析，實現快速響應和預警。 數字孿生（Digital Twin）：數字孿生作為一種強大的建模和仿真技術，能夠創建物理實體的虛擬副本，並在數字空間中進行模擬、分析和優化。本書將深入闡述數字孿生的概念、構建方法、關鍵技術（如3D建模、仿真軟件、實時數據同步），以及其在産品設計、生産過程模擬、設備狀態監測、預測性維護、人員培訓等方麵的廣泛應用。 可視化與儀錶盤：如何將復雜的分析結果以直觀、易懂的方式呈現給決策者是平颱層的重要功能。我們將探討各種數據可視化技術和工具，包括儀錶盤設計原則、報錶生成、實時監控界麵開發等。 第四部分：應用層——工業物聯網的價值釋放 在數據被處理和分析後，如何將這些智能化的洞察應用於實際的工業場景，實現業務價值，是工業物聯網的最終目標。本部分將深入探討工業物聯網在各個行業的典型應用： 智能製造：這是工業物聯網最核心的應用領域。我們將詳細分析其在以下方麵的應用： 預測性維護：通過傳感器監測設備運行狀態，利用AI算法預測潛在故障，提前進行維護，減少非計劃停機時間，降低維護成本。 生産過程優化：實時監控生産過程中的各項參數，通過數據分析優化工藝參數，提高生産效率、産品閤格率和能源利用率。 質量控製與追溯：利用傳感器、機器視覺等技術實時監測産品質量，實現全程質量追溯，減少不良品率。 柔性生産與個性化定製：通過物聯網技術實現生産綫的快速重構和信息快速傳遞，支持小批量、多品種的生産模式，滿足個性化定製需求。 供應鏈協同：連接供應商、製造商、分銷商和客戶，實現信息共享和流程協同，提高整個供應鏈的效率和響應速度。 智慧能源：包括智能電網、智能電錶、能源管理係統等。本書將探討如何利用工業物聯網實現能源的精細化管理、提高能源利用效率、優化電網調度、實現分布式能源（如太陽能、風能）的接入和管理。 智能交通與物流：包括車隊管理、資産追蹤、智能倉儲、自動駕駛等。我們將分析物聯網技術如何提升物流效率、降低運輸成本、提高運輸安全性，以及在智慧城市交通管理中的應用。 智能樓宇與基礎設施：包括建築能源管理、環境監測、安防係統、智能運維等。本書將探討工業物聯網如何提升建築物的智能化水平、降低運營成本、提高居住舒適度和安全性。 智慧農業：包括精準農業、農田環境監測、自動化灌溉、病蟲害預警、農産品溯源等。我們將分析物聯網技術如何幫助農民提高産量、降低投入、保障農産品安全。 環境保護與安全生産：包括環境監測（空氣質量、水質、土壤）、工業廢氣排放監測、危險品管理、安全生産事故預警等。我們將探討工業物聯網在提升環境質量、保障人員安全方麵的作用。 第五部分：挑戰、機遇與未來展望 本書最後部分將超越具體技術的討論，從戰略和宏觀層麵探討工業物聯網的發展。 麵臨的挑戰：我們將理性分析工業物聯網在推廣過程中遇到的實際挑戰，包括： 互操作性與標準化：不同廠商、不同設備之間的數據格式和通信協議的差異。 數據安全與隱私保護：海量工業數據的安全風險和閤規性問題。 成本與投資迴報（ROI）：初期投入成本高，投資迴報周期長的問題。 人纔短缺：缺乏具備跨領域知識的復閤型人纔。 遺留係統集成：如何將老舊的工業設備與新的物聯網係統集成。 組織變革與文化適應：企業內部的組織結構、管理模式和員工技能的轉型。 産業機遇與發展趨勢：我們將分析工業物聯網為企業和整個社會帶來的巨大機遇，並展望未來的發展趨勢，包括： AI與物聯網的深度融閤：AI將成為工業物聯網的核心驅動力，實現更高級彆的自主化和智能化。 邊緣智能的普及：將更多的計算能力下沉到邊緣，實現更快的響應和更低的延遲。 工業元宇宙與虛擬現實（VR）/增強現實（AR）的結閤：創造沉浸式的遠程操作、培訓和協作體驗。 可持續發展與綠色工業：利用物聯網技術推動能源效率提升、資源循環利用，實現綠色生産。 個性化與柔性化生産的深化：進一步滿足消費者日益增長的個性化需求。 開放生態係統的構建：通過開放平颱和標準，促進産業鏈上下遊的協同創新。 本書旨在為工程師、技術人員、管理者、研究者以及對工業物聯網感興趣的讀者提供一個全麵、深入的學習平颱。我們希望通過本書的閱讀，讀者能夠深刻理解工業物聯網的價值，掌握其核心技術，並能夠將其應用於實際工作中，共同推動工業的智能化轉型和可持續發展。 《工業物聯網：從感知到決策的賦能之路》不僅僅是一本書，更是一張通往未來工業世界的路綫圖，它將引導您探索數據驅動的智能決策，解鎖無限的工業潛能。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的封麵上“機器對機器（M2M）通信技術與應用”幾個字，我的腦海裏立刻浮現齣一幅幅場景：從智能傢居裏自動調節溫度的空調，到工廠流水綫上精密協作的機器人，再到城市交通係統中無縫對接的信號燈，以及物流行業裏實時追蹤貨物的傳感器網絡。這本書，簡直就像一把鑰匙，為我打開瞭通往一個由無數智能設備互聯互通的未來世界的大門。我迫不及待地翻開目錄，裏麵的章節名稱深深吸引瞭我：《M2M的演進之路》、《核心通信協議深度解析》、《傳感器網絡與邊緣計算》、《海量數據處理與分析》、《M2M在智慧城市中的實踐》、《工業4.0與智能製造中的M2M應用》、《智能傢居與可穿戴設備的安全挑戰》，等等。每一項都直指當前科技發展的熱點和未來趨勢。我特彆期待能在這本書裏找到關於如何構建一個安全可靠的M2M係統，以及如何從海量M2M數據中挖掘有價值信息的方法論。同時，我也對書中可能涉及的商業模式和發展前景感到好奇，畢竟，M2M技術的廣泛應用必將帶來巨大的商業機會和産業變革。這本書似乎不僅僅是技術手冊，更像是引領我們走嚮智能化未來的指南。

評分☆☆☆☆☆

我一直對物聯網（IoT）這個概念非常感興趣，而M2M通信技術無疑是物聯網的基石。當我在書店裏看到這本書，立刻被它所蘊含的深度和廣度所吸引。這本書的開篇就詳細介紹瞭M2M通信的發展曆程，從早期的簡單點對點連接，到如今復雜的蜂窩網絡、Wi-Fi、藍牙等多種技術的融閤應用，清晰地勾勒齣瞭M2M技術演進的脈絡。接著，書中深入探討瞭各種M2M通信協議，例如MQTT、CoAP、HTTP等，並且詳細分析瞭它們的優缺點以及適用場景。這部分內容對於我理解不同M2M應用場景下選擇閤適通信協議至關重要。最讓我驚喜的是，書中還觸及瞭邊緣計算和傳感器網絡的部分，這正是我在實際工作中遇到的難題。如何有效地在設備端進行數據預處理，減少網絡傳輸負擔，以及如何構建高效穩定的傳感器網絡，這些都是我急需解決的問題。我想，這本書一定會給我提供寶貴的解決方案和思路，幫助我更好地理解和實踐M2M技術。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字“機器對機器（M2M）通信技術與應用”就足以燃起我探索的興趣。我對手工繪製的電路圖和代碼實現的技術細節並不特彆在意，我更關注的是這些技術是如何落地，如何為社會帶來實際價值的。從我粗略翻閱的章節來看，這本書在理論研究的基礎上，著重強調瞭M2M技術的實際應用。書中對於M2M通信在不同行業中的具體案例分析，讓我眼前一亮。例如，在智慧農業中，傳感器可以監測土壤濕度、溫度，並根據數據自動進行灌溉，大大提高瞭農作物産量和資源利用率；在智能物流中，M2M技術可以實現貨物的全程追蹤和狀態監控，確保貨物安全高效地送達。這本書的內容似乎充滿瞭實踐性的指導意義，讓我看到瞭M2M技術在解決現實問題方麵的巨大潛力。我相信，通過閱讀這本書，我將能夠更清晰地認識到M2M技術如何推動社會進步，並為我未來的職業發展提供新的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對新興技術充滿好奇心的愛好者，我一直在尋找能夠係統性地瞭解M2M通信技術前沿的讀物。當我看到這本書的封麵時，我便知道自己找到瞭。從前幾頁的內容來看，這本書的編寫風格非常嚴謹，但又不失生動。它不僅僅羅列技術術語，而是試圖將復雜的概念化繁為簡，並且通過大量的圖錶和實例來輔助說明。我尤其期待書中關於M2M在各個行業應用的章節，比如智慧城市、工業自動化、智能醫療等。想象一下，通過M2M技術，我們可以實現城市交通的智能化管理，提高能源利用效率；在工業領域，可以實現生産流程的優化和設備的遠程監控，大大提升生産效率和安全性；在醫療健康方麵，可穿戴設備通過M2M技術將用戶的健康數據實時傳輸給醫生，實現遠程診斷和個性化治療。這本書似乎能為我打開一扇全新的窗口，讓我看到M2M技術如何深刻地改變我們的生活和社會。

評分☆☆☆☆☆

在信息爆炸的時代，能夠找到一本能夠係統梳理和深入剖析某一技術領域的書籍是多麼不易。當我看到這本書的時候，我立刻感受到瞭一種專業和前沿的氣息。“機器對機器（M2M）通信技術與應用”，光是書名就暗示瞭其內容的深度和廣度。我對於M2M技術在網絡安全和數據隱私方麵的挑戰尤為關注，因為隨著連接設備的數量呈指數級增長，安全問題也變得越來越嚴峻。我希望這本書能夠提供關於M2M網絡安全架構、威脅檢測與防護策略，以及數據加密與訪問控製等方麵的深入探討。同時，我也對書中可能涉及的M2M通信協議的標準化進展、未來的技術發展趨勢，以及新興的M2M應用領域，比如車聯網、智能電網等，充滿瞭期待。這本書似乎不僅僅是對現有技術的總結，更是對未來發展方嚮的展望，能夠為我提供一個全麵而深刻的M2M技術認知框架。