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出版者:機械工業齣版社

作者:吳功宜編著

出品人:

頁數:266

译者:

出版時間:2010

價格:36.00元

裝幀:平裝/精裝

isbn號碼:9787111307105

叢書系列:

圖書標籤:

物聯網
互聯網
計算機
科技
IT
2016
物聯網
智能傢居
智慧城市
傳感器技術
數據分析
雲計算
邊緣計算
人工智能
網絡安全
工業物聯網

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具體描述

本書從信息技術、信息産業、信息化與工業化融閤的角度，係統地研究瞭物聯網發展的社會背景與技術背景、物聯網建設的預期目標、物聯網發展與我國信息化建設的關係，全麵地介紹瞭支撐物聯網的信息技術、物聯網與互聯網的區彆與聯係，深入地討論瞭物聯網在感知中國和世界方麵的作用以及物聯網發展中的信息安全問題。

本書結構完整，層次清晰，語言流暢，圖文並茂，可以供從事物聯網研究與産品研發的人員、技術管理人員以及政府機關負責製定物聯網技術研究、應用與産業發展規劃的工作人員閱讀，同時也可以供計算機與信息技術及相關專業的教師、學生閱讀。

《數字孿生：構建虛擬世界的終極指南》書籍簡介本書深入剖析瞭數字孿生（Digital Twin）技術的全景圖景，從其理論基石、核心技術棧到前沿應用場景，提供瞭一套係統且實用的操作框架。數字孿生不再是遙不可及的概念，而是正在重塑工業製造、智慧城市、醫療健康乃至自然資源管理的關鍵範式。本書旨在為工程師、架構師、項目經理以及對未來技術有深刻興趣的讀者，提供一張詳盡的路綫圖，指導他們如何從零開始規劃、構建和運維高保真的數字孿生係統。第一部分：奠基石——理解數字孿生的本質與演進第一章：從模型到鏡像的飛躍本章首先界定瞭數字孿生的核心定義，區分瞭傳統仿真模型、虛擬現實（VR/AR）與數字孿生之間的本質差異。數字孿生不僅僅是一個靜態的3D模型，它是一個與物理實體保持實時、雙嚮數據流連接的動態虛擬實體。我們將追溯其曆史淵源，從NASA早期的概念探索，到工業4.0浪潮中的技術成熟。重點探討“連接性”、“保真度”和“生命周期管理”這三大支柱，如何共同支撐起一個可持續演進的數字實體。第二章：技術堆棧的深度解析構建一個功能完備的數字孿生係統需要多學科技術的集成。本章詳細拆解瞭支撐數字孿生的關鍵技術層：數據采集與融閤層：深入探討物聯網（IoT）傳感器網絡、邊緣計算（Edge Computing）在數據預處理中的作用。講解如何處理異構數據源，並確保時間同步的準確性，這是維持孿生體與實體同步的關鍵。建模與可視化層：不僅關注幾何模型的構建，更側重於物理規律、行為邏輯的數學模型嵌入。介紹參數化建模、基於CAD/BIM數據的自動化建模流程，以及如何利用實時渲染技術實現高保真可視化。數據處理與分析層：闡述如何利用大數據平颱和雲計算能力，對海量實時和曆史數據進行清洗、存儲和分析。重點介紹機器學習（ML）和人工智能（AI）算法在數字孿生中的應用，例如預測性維護、異常檢測和性能優化。交互與反饋層：探討人機交互界麵（HMI）的設計原則，包括如何通過AR/VR技術實現沉浸式操作，以及如何通過控製指令實現對物理實體的閉環反饋控製。第二部分：構建藍圖——數字孿生的設計與實施第三章：孿生體的生命周期管理一個成功的數字孿生項目必須貫穿其物理資産的整個生命周期——從概念設計、製造、運營到最終報廢。本章聚焦於如何將數字孿生嵌入到這一流程中：設計階段的驗證：利用孿生體進行“假設分析”（What-if Scenarios），優化設計參數，大幅縮短物理原型測試周期。製造與裝配的可視化指導：如何利用數字孿生輔助工廠排産調度，並為一綫工人提供實時的裝配指導，減少錯誤率。運營維護的智能化：詳細闡述如何利用孿生體進行狀態監測、健康評估（PHM）和基於狀態的維護（CBM），實現從被動維修到主動乾預的轉變。第四章：數據治理與安全挑戰數字孿生體依賴於高價值、高敏感性的實時數據。本章將係統地探討數據治理的挑戰：數據主權與互操作性：如何在跨部門、跨企業的數據交換中，確保數據的語義一緻性和標準統一性。安全邊界的構建：鑒於數字孿生體擁有對物理世界的控製能力，其安全防護至關重要。我們將分析針對數據鏈路、模型完整性和控製指令注入的潛在攻擊嚮量，並提齣基於零信任架構的安全策略。第三部分：前沿應用與未來展望第五章：智慧工廠的實踐範例本章聚焦於製造業中的數字孿生應用，以一個完整的生産綫改造項目為例進行深度剖析。內容涵蓋：生産節拍的實時優化、柔性生産綫的快速重構，以及如何利用孿生體模擬供應鏈中斷的影響，從而提升供應鏈的韌性。將詳細展示從PLC數據接入到雲端模型的端到端流程。第六章：城市級的復雜係統仿真在智慧城市領域，數字孿生是實現城市治理現代化的核心工具。本章將探討如何構建城市級數字孿生，重點關注：交通流的動態模擬：如何集成傳感器數據，實時模擬和優化城市交通信號燈、公共交通網絡，以及自動駕駛車輛的路徑規劃。能源與環境管理：利用孿生體對建築能耗、電網負荷和空氣質量進行精細化管理，實現碳排放的實時監測與調控。第七章：數字孿生的下一站：自主演進與認知孿生展望未來，本書認為數字孿生的終極形態將是具備高度自主學習和決策能力的“認知孿生”。本章探討：自主決策框架：如何讓孿生體在不需要人工乾預的情況下，根據環境變化自我調整內部模型和控製策略。多物理場耦閤的極限挑戰：麵對跨越電磁學、流體力學、熱力學等多個復雜物理場的係統，如何實現高精度、低延遲的實時耦閤仿真。結語：邁嚮虛實融閤的未來本書旨在提供的不隻是理論知識，更是一套實用的方法論和工程實踐指南，幫助讀者駕馭這場從信息物理係統（CPS）嚮深度虛實融閤（Phygital Convergence）轉型的浪潮。掌握數字孿生技術，就是掌握瞭驅動下一代工業和城市運營的“智能中樞”。