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内容大纲
本书全面系统地介绍了工业边缘计算的基本理论、技术架构、关键技术与应用实践。全书共9章，涵盖了边缘计算的起源、定义与发展，工业物联网中的典型场景与问题，边缘计算的体系架构与平台，卸载与缓存策略，资源管理与移动性管理，安全与隐私保护，以及微服务与开源平台的实践应用。书中既有对核心技术原理的系统梳理，也结合了工业互联网、智能制造、能源与交通等领域的应用案例，展示了工业边缘计算的广阔前景与实践价值。
本书可作为高等院校自动化、物联网工程、计算机、电子信息等相关专业的本科及研究生教材，也可作为企业研发人员、科研工作者的参考读物。 -
作者介绍
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目录
前言
第1章 工业边缘计算的一般概念
1.1 边缘计算的起源
1.1.1 云计算
1.1.2 物联网
1.1.3 边缘计算与云计算、物联网
1.1.4 边缘计算的发展历程
1.2 工业边缘计算的基本概念
1.2.1 边缘计算的定义与特点
1.2.2 边缘计算模型
1.2.3 工业物联网
1.2.4 工业边缘计算
1.3 工业边缘计算中的基本问题
1.4 工业边缘计算的性能指标
1.4.1 网络延迟
1.4.2 能量消耗
1.4.3 模型精度
1.5 工业边缘计算关键技术
1.5.1 工业边缘计算网络技术
1.5.2 工业边缘计算卸载技术
1.5.3 工业边缘计算数据缓存技术
1.5.4 移动边缘计算技术
1.5.5 工业边缘计算服务迁移技术
1.5.6 工业边缘计算安全保护技术
1.5.7 工业边缘计算人工智能技术
1.6 工业边缘计算发展
习题
第2章 工业边缘计算技术架构
2.1 边缘计算覆盖范围
2.1.1 全面覆盖类应用
2.1.2 本地覆盖类应用
2.2 边缘计算基础资源架构准则
2.2.1 边缘时延要求
2.2.2 异构计算
2.2.3 负载整合与业务编排
2.3 边缘数据与存储类型
2.3.1 边缘数据类型
2.3.2 边缘存储层次结构
2.3.3 边缘存储的特点和优势
2.3.4 边缘存储介质和设备
2.3.5 边缘分布式存储架构
2.3.6 融合中心化和去中心化的分布式存储架构
2.3.7 边云协同存储架构
2.4 工业边缘计算参考架构
2.4.1 设备层
2.4.2 边缘层
2.4.3 云应用层
2.5 工业边缘计算平台架构
2.5.1 基础资源
2.5.2 边缘计算开源平台概述
2.5.3 面向物联网端的边缘计算开源平台
2.5.4 面向边缘云的边缘计算开源平台
2.5.5 面向云边融合的边缘计算开源平台
2.5.6 构建边缘计算平台的开源软件
习题
第3章 工业边缘计算卸载技术
3.1 边缘计算卸载的基本概念
3.1.1 计算卸载的概念
3.1.2 工业边缘计算卸载类型
3.1.3 计算卸载策略
3.2 工业边缘计算卸载执行框架设计
3.2.1 工业边缘计算卸载执行框架设计原则
3.2.2 工业边缘计算卸载执行框架构成
3.2.3 工业边缘计算卸载执行流程
3.3 工业边缘计算卸载策略
3.3.1 问题描述
3.3.2 自适应卸载
3.3.3 独立卸载
3.4 工业边缘计算数据缓存
3.4.1 概述
3.4.2 Freshness-aware缓存
3.4.3 多目录视频缓存
3.5 工业边缘计算服务缓存
3.5.1 NFV与DRL技术理论基础
3.5.2 传统工业场景边缘计算服务缓存策略
3.5.3 工业物联网场景边缘计算服务缓存策略
习题
第4章 工业边缘计算资源管理技术
4.1 工业边缘计算资源分配问题
4.1.1 概述
4.1.2 边缘计算资源管理
4.1.3 边缘智能资源管理
4.1.4 传统工业场景边缘计算资源分配
4.1.5 工业物联网场景边缘计算资源分配
4.2 面向QoE的资源管理
4.2.1 面向QoE的原理
4.2.2 面向QoE的方法
4.3 面向能效优化的资源管理
4.3.1 面向能效优化的原理
4.3.2 面向能效优化的方法
4.4 面向协作机制的资源管理
4.4.1 面向协作机制的原理
4.4.2 面向协作机制的方法
习题
第5章 工业互联网移动边缘计算
5.1 概述
5.2 移动边缘计算的参考架构
5.3 移动边缘计算的分层参考架构
5.4 移动边缘计算模型
5.4.1 本地执行计算模型
5.4.2 完全卸载计算模型
5.4.3 部分卸载计算模型
5.5 边缘计算的移动性管理
5.5.1 概述
5.5.2 关键技术
5.5.3 迁移数学建模
5.5.4 迁移决策
5.5.5 迁移执行
5.5.6 更新流量规则
5.5.7 终止应用程序
5.6 4G/5G/6G下的移动边缘计算
5.6.1 4G架构下的MEC部署
5.6.2 5G架构下的MEC部署
5.6.3 6G架构下的MEC部署
5.7 工业移动边缘计算应用分析
5.7.1 计算辅助
5.7.2 增强现实（AR）
5.7.3 视频优化加速
5.7.4 视频流分析
5.7.5 工业物联网
习题
第6章 工业边缘计算安全保护
6.1 边缘计算的安全问题
6.2 轻量级可信计算
6.2.1 边缘计算轻量级可信计算硬件发展
6.2.2 物理不可克隆的硬件设计
6.2.3 数据安全硬件设计
6.3 数据访问控制
6.4 身份与认证管理
6.5 大数据安全态势感知
6.5.1 大数据安全态势感知概念
6.5.2 安全态势感知分类
6.5.3 安全态势感知相关技术
6.6 主动防护安全管理编排
6.7 边缘计算中的区块链安全技术
6.8 边缘计算协同安全的硬件设计
6.8.1 基于加密体制的身份认证硬件设计
6.8.2 数据安全硬件设计
6.9 工业场景下边缘计算的隐私保护策略
习题
第7章 工业边缘计算系统设计基础
7.1 概述
7.2 软件定义网络（SDN）
7.3 网络功能虚拟化（NFV）
7.4 边缘计算硬件基础
7.4.1 边缘节点
7.4.2 AI芯片
7.4.3 信息中心网络(ICN)
7.5 轻量级数据库SQLite
7.6 软件技术基础
7.6.1 VMware
7.6.2 容器技术及虚拟化
7.6.3 Node-RED
7.7 StarlingX
习题
第8章 工业边缘计算系统微服务
8.1 概述
8.2 容器编排调度系统Kubernetes
8.2.1 Kubernetes系统
8.2.2 K3OS系统
8.3 轻量级容器中间件
8.3.1 轻量级软件
8.3.2 轻量级硬件
8.3.3 Docker编排
8.4 微服务架构
8.4.1 微服务应用背景
8.4.2 微服务核心组件
8.4.3 微服务关键技术
8.5 数据流Kafka API
8.5.1 Kafka简介
8.5.2 Kafka核心API
8.5.3 主题和日志
8.6 事件驱动的微服务
8.6.1 事件驱动的微服务应用场景
8.6.2 事件驱动的微服务架构
8.6.3 事件发布
8.7 自助式工作流DataOps
8.7.1 DataOps简介
8.7.2 DataOps原则
8.7.3 DataOps方法论
习题
第9章 工业边缘计算开源平台
9.1 Cloud Foundry平台
9.1.1 平台原理与架构设计
9.1.2 平台安装与配置
9.2 EdgeX Foundry平台
9.2.1 平台原理与架构设计
9.2.2 平台安装与配置
9.3 CORD平台
9.3.1 平台原理与架构设计
9.3.2 平台安装与配置
9.4 ARM Mbed平台
9.4.1 平台原理与架构设计
9.4.2 平台安装与配置
习题
参考文献
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