前言

随着无线通信技术和移动互联网的迅速发展以及无线终端设备的广泛应用，机器类通信业务呈现爆发式增长，面向人－机－物实时动态信息交互的网络——物联网应运而生。作为融合通信、计算、控制的新型信息通信技术，物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，受到各国政府、企业和学术界的高度重视， 美国、欧盟、日本等已经将其纳入国家和区域信息化发展战略。我国从2009年开始将物联网列为重点发展的战略性新兴产业，并将其视为未来信息产业竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。

物联网的颠覆性在于将包括人、机、物在内的所有事物通过网络自主互联，使得物理设备与系统具有计算、通信、控制、远程协调和自治五大功能，从而改变我们与物理世界的互动方式。物联网的理念和相关技术产品已经广泛渗透到社会经济与民生的各个领域，小到智能家庭网络，大到工业控制系统、智能交通系统等国家级甚至世界级的应用，物联网在越来越多的行业创新中发挥着关键作用。借助信息技术与传感、控制、计算等技术的深度集成和综合应用，物联网正在成为加速产业升级、提升政务服务、改善社会民生、促进增效节能等方面的推动力，在工业制造、交通等领域正带来真正的“智慧”应用。

如果说物联网是决定未来经济发展程度的引擎，那么智能制造就是实现强国之路的核心。从德国的工业4.0，到美国的CPS和工业互联网，再到我国提出的“智能制造”，全球各主要国家都在大力布局制造强国战略，以期抢占未来经济发展的制高点和下一代产业的领导权。智能制造的本质是将新一代信息网络技术与现代化的生产制造相融合，通过建设“智能工厂”，开展“智能生产”，实现生产要素的高效、低耗、协同以及个性化的批量定制生产。这一概念与物联网通过资源的高效、协同实现面向用户的智慧化服务内涵不谋而合。因此，物联网和智能制造两者具有天然的耦合关系，基于工业物联网实现智能制造是必然选择。

目前，围绕物联网和智能制造的学术研究、标准制定以及产业应用正在火热地展开中。尽管针对物联网的技术文献和报告很多，但绝大多数研究成果均是针对某一个技术领域或者某一个精细的技术点展开研究，有必要对当前物联网的最新研究成果进行全面梳理与系统归类，为相关领域的应用实践提供指导，这是撰写本书的第一个出发点。另一方面，作为物联网的一个重要应用领域，国内制造业的网络化与信息化水平仍然较低，如何整合现有资源构建新型工业物联网，实现生产要素的信息化与网络化问题，进而基于工业物联网实现智能制造，这是一个极具挑战性的问题，也是撰写本书的第二个出发点。

基于上述出发点，本书编者在广泛调研物联网与智能制造国内外研究成果的基础上，结合自身在相关技术领域的研究积累，尝试从广义物联网体系架构的角度出发，阐述构建物联网的相关关键技术与未来发展趋势，进而探讨基于工业物联网实现智能制造的技术方法与应用案例。全书共分为6个章节：第1章介绍物联网的概念、内涵与特点，概述物联网的发展现状与趋势，阐述智能制造的概念，并说明工业物联网对实现智能制造的重要意义；第2章从网络架构、技术与标准体系、资源与标识体系、服务与安全体系、产业与创新体系五个方面阐述广义物联网的构成要素以及要素关系；第3章介绍物联网的感知技术，包含传感技术、识别技术以及传感网；第4章介绍物联网的网络层技术，包括接入网、核心网以及网络资源管理相关技术；第5章介绍物联网的平台，包括云计算平台、应用平台以及工业物联网平台等；第6章通过案例介绍工业物联网在智能制造中的应用模式与应用方法。

本书由南京邮电大学通信与信息工程学院、通信技术研究所的多位教师共同编写完成，其中第1、2章由张晶编写，第3章由徐鼎编写，第4章由邵汉钦编写，第5章由刘旭编写，第6章由朱霞编写。通信技术研究所的李文超、刘孝祥、杨杰、谢晨升、李恒民、程万里、王慧、尤莉、康晓燕等参与了前期资料调研与翻译、文档图表绘制等工作。研究所的其他同志对本书的撰写提出了修改意见和建议，在此向大家表示衷心的感谢。

特别要感谢的是本书编写者的家人们，正是他们的鼎力支持，本书才能按照计划如期完成。同时要感谢多位编写者的年幼宝宝们，为了尽早完成本书的撰写，爸爸妈妈只能牺牲部分陪伴宝宝的时间，有时甚至狠心置他们的哭闹索抱于不顾，尽管委屈，但他们最终还是默默配合了。谢谢各位亲爱的家人们！

此外，各位评审专家和编辑对本书的内容与格式也提出了宝贵意见与修改建议，在此向大家一并表示衷心的感谢。

物联网与智能制造两大领域的技术正处于重点发展时期，技术更新速度较快，书中疏漏之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

编　者