物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與邊緣計(jì)算（原書第2版）

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第1章　物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算的定義及用例

1.1　物聯(lián)網(wǎng)的歷史

1.2　物聯(lián)網(wǎng)的潛力

1.3　物聯(lián)網(wǎng)的定義

1.4　使用案例和部署示意

1.5　小結(jié)

第2章　物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和核心物聯(lián)網(wǎng)模塊

2.1　相連的生態(tài)系統(tǒng)

2.2　第一部分——傳感和電源

2.3　第二部分——數(shù)據(jù)通信

2.4　第三部分——邊緣計(jì)算

2.5　第四部分——計(jì)算、分析和機(jī)器學(xué)習(xí)

2.6　第五部分——物聯(lián)網(wǎng)中的威脅與安全

2.7　小結(jié)

第3章　傳感器、終端和電力系統(tǒng)

3.1　傳感設(shè)備

3.2　高性能物聯(lián)網(wǎng)終端

3.3　功能示例（整合在一起）

3.4　能源和電源管理

3.5　小結(jié)

第4章　通信和信息論

4.1　通信理論

4.2　信息論

4.3　無(wú)線電頻譜

4.4　小結(jié)

第5章　基于WPAN的非IP協(xié)議

5.1　802.15標(biāo)準(zhǔn)

5.2　藍(lán)牙

5.3　IEEE 802.15.4

5.4　Zigbee

5.5　Z-Wave

5.6　小結(jié)

第6章　基于IP的WPAN和WLAN

6.1　TCP/IP

6.2　具有IP的WPAN——6LoWPAN

6.3　IEEE 802.11協(xié)議和WLAN

6.4　具有IP的WPAN——Thread

6.5　小結(jié)

第7章　遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)和協(xié)議

7.1　蜂窩連接

7.2　LoRa和LoRaWAN

7.3　Sigfox

7.4　小結(jié)

第8章　邊緣計(jì)算

8.1　邊緣的用途和定義

8.2　邊緣用例

8.3　邊緣硬件架構(gòu)

8.4　操作系統(tǒng)

8.5　邊緣平臺(tái)

8.6　邊緣計(jì)算用例

8.7　小結(jié)

第9章　邊緣路由和網(wǎng)絡(luò)

9.1　邊緣的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)功能

9.2　邊緣級(jí)的網(wǎng)絡(luò)安全

9.3　軟件定義網(wǎng)絡(luò)

9.4　小結(jié)

第10章　邊緣–云協(xié)議

10.1　協(xié)議

10.2　MQTT

10.3　MQTT-SN

10.4　約束應(yīng)用協(xié)議

10.5　其他協(xié)議

10.6　協(xié)議總結(jié)與比較

10.7　小結(jié)

第11章　云和霧拓?fù)?

11.1　云服務(wù)模型

11.2　公有云、私有云和混合云

11.3　OpenStack云架構(gòu)

11.4　物聯(lián)網(wǎng)云架構(gòu)的限制

11.5　霧計(jì)算

11.6　小結(jié)

第12章　云和邊緣中的數(shù)據(jù)分析與機(jī)器學(xué)習(xí)

12.1　物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析

12.2　物聯(lián)網(wǎng)中的機(jī)器學(xué)習(xí)

12.3　物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)比較與評(píng)估

12.4　小結(jié)

第13章　物聯(lián)網(wǎng)與邊緣網(wǎng)絡(luò)安全

13.1　網(wǎng)絡(luò)安全術(shù)語(yǔ)

13.2　物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)攻擊分析

13.3　物理及硬件安全

13.4　shell安全性

13.5　密碼使用

13.6　軟件定義邊界

13.7　物聯(lián)網(wǎng)中的區(qū)塊鏈和加密貨幣

13.8　政府法規(guī)及干預(yù)

13.9　物聯(lián)網(wǎng)安全最佳實(shí)踐

13.10　小結(jié)

第14章　聯(lián)盟和協(xié)會(huì)

14.1　PAN協(xié)會(huì)

14.2　協(xié)議協(xié)會(huì)

14.3　WAN聯(lián)盟

14.4　霧及邊緣計(jì)算協(xié)會(huì)

14.5　傘式組織

14.6　美國(guó)政府物聯(lián)網(wǎng)和安全實(shí)體

14.7　工商業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與邊緣計(jì)算

14.8　小結(jié)

本書涵蓋從物聯(lián)網(wǎng)傳感器到云計(jì)算的整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案譜系。首先研究現(xiàn)代傳感器系統(tǒng)、通信理論，然后探討局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)中基于IP的通信，包括802.11ah、5G LTE蜂窩、Sigfox和LoRaWAN，講解邊緣計(jì)算、路由和網(wǎng)關(guān)及其在霧計(jì)算中的作用，以及MQTT 5.0和CoAP的消息傳遞協(xié)議。本書以統(tǒng)計(jì)分析、復(fù)雜事件處理和深度學(xué)習(xí)模型的應(yīng)用來(lái)總結(jié)，還提供了物聯(lián)網(wǎng)安全、密碼學(xué)和shell安全的整體觀點(diǎn)。

《三菱MELSEC系列·圖解繼電器與順序控制器(原書第2版)》是為初學(xué)繼電器順序控制、順序控制器以及傳感器使用方法的讀者而編寫的實(shí)用入門書?！度釳ELSEC系列·圖解繼電器與順序控制器(原書第2版)》基本按照“問(wèn)題-電路設(shè)計(jì)-接線-實(shí)施”的步驟，利用豐富實(shí)例，通俗易懂地講解相關(guān)內(nèi)容。《三菱MELSEC系列·圖解繼電器與順序控制器(原書第2版)》內(nèi)容包括：順序控制基礎(chǔ)、繼電器順序控制、順序控制器的基礎(chǔ)知識(shí)、順序控制器的指令與基本電路、順序控制器的應(yīng)用電路等，并且每章后均給出實(shí)踐題，在最后給出相應(yīng)的答案。

第1章?邊緣計(jì)算綜述

1.1?邊緣計(jì)算概述和定義

1.1.1?邊緣計(jì)算簡(jiǎn)介

1.1.2?邊緣計(jì)算發(fā)展歷史

1.1.3?邊緣計(jì)算發(fā)展契機(jī)

1.1.4?邊緣計(jì)算發(fā)展現(xiàn)狀

1.1.5?邊緣計(jì)算定義

1.2?邊緣計(jì)算原理

1.2.1?邊緣計(jì)算基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

1.2.2?業(yè)界新技術(shù)一覽

參考文獻(xiàn)

第2章?邊緣計(jì)算基礎(chǔ)資源架構(gòu)技術(shù)

2.1?邊緣計(jì)算與前沿技術(shù)的關(guān)聯(lián)和融合

2.1.1?邊緣計(jì)算和云計(jì)算

2.1.2?邊緣計(jì)算和大數(shù)據(jù)

2.1.3?邊緣計(jì)算和人工智能

2.1.4?邊緣計(jì)算和5G

2.1.5?邊緣計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)

2.2?邊緣計(jì)算優(yōu)勢(shì)、覆蓋范圍和基礎(chǔ)資源架構(gòu)準(zhǔn)則

2.2.1?邊緣計(jì)算優(yōu)勢(shì)

2.2.2?邊緣計(jì)算覆蓋范圍

2.2.3?邊緣計(jì)算基礎(chǔ)資源架構(gòu)準(zhǔn)則

2.3?邊緣計(jì)算架構(gòu)

2.3.1?邊緣計(jì)算架構(gòu)的組成

2.3.2?邊緣計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)

2.3.3?邊緣計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)選型

2.3.4?機(jī)器學(xué)習(xí)在邊緣計(jì)算架構(gòu)中的演進(jìn)

2.4?邊緣計(jì)算相關(guān)網(wǎng)絡(luò)

2.4.1?通信網(wǎng)絡(luò)

2.4.2?邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)需求

2.4.3?邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)

2.4.4?國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)

2.4.5?小?結(jié)

2.5?邊緣存儲(chǔ)架構(gòu)

2.5.1?什么是邊緣存儲(chǔ)

2.5.2?邊緣存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)

2.5.3?邊緣數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)類型

2.5.4?邊緣分布式存儲(chǔ)

參考文獻(xiàn)

第3章?邊緣計(jì)算軟件架構(gòu)

3.1?云原生

3.1.1?邊緣計(jì)算的誕生

3.1.2?單體架構(gòu)和基于微服務(wù)的云原生架構(gòu)

3.2?微服務(wù)

3.2.1?微服務(wù)的架構(gòu)組成

3.2.2?邊緣計(jì)算中的微服務(wù)

3.3?邊緣計(jì)算的軟件系統(tǒng)

3.3.1?邊緣的硬件基礎(chǔ)設(shè)施

3.3.2?容器技術(shù)

3.3.3?容器虛擬化

3.3.4?容器管理編排和Kubernetes

3.3.5?邊緣平臺(tái)操作系統(tǒng)

3.3.6?基于StarlingX的邊緣云平臺(tái)

參考文獻(xiàn)

第4章?邊緣計(jì)算安全管理

4.1?信息系統(tǒng)安全概述

4.1.1?安全目標(biāo)

4.1.2?平臺(tái)安全

4.2?邊緣計(jì)算安全

4.2.1?核心設(shè)施安全

4.2.2?邊緣服務(wù)器安全

4.2.3?邊緣網(wǎng)絡(luò)安全

4.2.4?邊緣設(shè)備安全

4.3?邊緣計(jì)算安全技術(shù)分析

4.3.1?數(shù)據(jù)保密

4.3.2?數(shù)據(jù)完整性

4.3.3?安全數(shù)據(jù)計(jì)算

4.3.4?身份認(rèn)證

4.3.5?訪問(wèn)控制

4.3.6?隱私保護(hù)

4.4?邊緣計(jì)算安全威脅現(xiàn)狀與發(fā)展

4.5?邊緣計(jì)算輕量級(jí)可信計(jì)算硬件發(fā)展

4.5.1?基于加密體制的身份認(rèn)證硬件設(shè)計(jì)

4.5.2?物理不可克隆的硬件設(shè)計(jì)

4.5.3?數(shù)據(jù)安全硬件設(shè)計(jì)

4.6?邊緣計(jì)算安全技術(shù)應(yīng)用方案

4.6.1?霧計(jì)算中邊緣數(shù)據(jù)中心的安全認(rèn)證

4.6.2?霧計(jì)算系統(tǒng)在無(wú)人機(jī)安全領(lǐng)域的應(yīng)用

4.6.3?邊緣計(jì)算中區(qū)塊鏈安全技術(shù)在車輛自組織架構(gòu)中的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

第5章?邊緣計(jì)算應(yīng)用案例

5.1?智慧城市和無(wú)人零售

5.1.1?智慧城市的邊緣云計(jì)算應(yīng)用

5.1.2?新零售中的邊緣云計(jì)算應(yīng)用

5.1.3?邊緣計(jì)算在無(wú)人零售中的應(yīng)用

5.1.4?邊緣計(jì)算在無(wú)界零售中的應(yīng)用

5.2?自動(dòng)駕駛

5.2.1?邊緣計(jì)算在自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用場(chǎng)景

5.2.2?自動(dòng)駕駛的邊緣計(jì)算架構(gòu)

5.2.3?案例分析

5.3?智能電網(wǎng)

5.4?智慧醫(yī)療

5.4.1?智慧醫(yī)療背景

5.4.2?智慧醫(yī)療發(fā)展情況

5.4.3?邊緣計(jì)算加速智慧醫(yī)療落地

5.4.4?邊緣計(jì)算在智慧醫(yī)療中的應(yīng)用場(chǎng)景

5.4.5?智慧醫(yī)療的邊緣計(jì)算架構(gòu)

5.4.6?案例分析

5.5?智能家居

5.5.1?智能家居應(yīng)用場(chǎng)景

5.5.2?智能家居發(fā)展現(xiàn)狀

5.5.3?智能家居的邊緣計(jì)算架構(gòu)

5.5.4?案例分析

5.6?智能工廠

5.6.1?邊緣計(jì)算在智能工廠中的應(yīng)用場(chǎng)景

5.6.2?智能制造的邊緣計(jì)算架構(gòu)

5.6.3?案例分析

5.7?邊緣CDN運(yùn)用

5.7.1?邊緣CDN技術(shù)演進(jìn)

5.7.2?邊緣CDN市場(chǎng)背景

5.7.3?邊緣CDN商業(yè)應(yīng)用實(shí)例

5.8?uCPE通用客戶端邊緣設(shè)備

5.8.1?uCPE主要支持業(yè)務(wù)

5.8.2?uCPE一站式開(kāi)放架構(gòu)和參考方案

5.8.3?uCPE硬件白盒方案

5.8.4?uCPE軟件參考SDK

5.8.5?案例分析

5.9?Kata Containers百度邊緣網(wǎng)絡(luò)計(jì)算應(yīng)用

5.9.1?百度邊緣網(wǎng)絡(luò)計(jì)算架構(gòu)

5.9.2?百度計(jì)算容器框架

5.9.3?Kata Containers應(yīng)用在邊緣反爬取安全案例

5.9.4?Kata Containers百度邊緣網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)迭代方向

參考文獻(xiàn)

第6章?邊緣計(jì)算發(fā)展展望

6.1?邊緣計(jì)算規(guī)模商用部署面臨的挑戰(zhàn)

6.2?邊緣計(jì)算核心技術(shù)走勢(shì)

6.2.1?SDN發(fā)展趨勢(shì)

6.2.2?信息中心網(wǎng)絡(luò)

6.2.3?服務(wù)管理

6.2.4?算法執(zhí)行框架

6.2.5?區(qū)塊鏈

6.3?邊緣計(jì)算未來(lái)發(fā)展典型場(chǎng)景探討

6.3.1?智能家居發(fā)展趨勢(shì)

6.3.2?智慧醫(yī)療未來(lái)場(chǎng)景

6.3.3?智能制造發(fā)展趨勢(shì)

6.3.4?邊緣計(jì)算賦能視頻行業(yè)

6.4?邊緣計(jì)算前沿整體方案展望和探討

6.4.1?OTE標(biāo)準(zhǔn)參考架構(gòu)

6.4.2?應(yīng)用案例：OTE邊緣加密

6.4.3?OTE展望和探討

參考文獻(xiàn)

譯者序

原書第2版前言

原書第1版序言

原書第1版前言

原書致謝

第1章變壓器基本原理1

1.1概述1

1.2變壓器的應(yīng)用和分類4

1.3變壓器原理和等效電路8

1.4標(biāo)幺制16

1.5空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)17

1.6電壓調(diào)整率和變壓器的效率20

1.7變壓器的并聯(lián)運(yùn)行26

參考文獻(xiàn)27

第2章磁特性28

2.1鐵心構(gòu)造29

2.2磁滯損耗、渦流損耗和雜散損耗33

2.3勵(lì)磁特性36

2.4過(guò)勵(lì)磁性能37

2.5空載損耗試驗(yàn)38

2.6制造過(guò)程的影響44

2.7涌流45

2.8空載諧波對(duì)鐵心和繞組的影響53

2.9變壓器噪聲54

2.10旋轉(zhuǎn)損耗57

參考文獻(xiàn)58

第3章阻抗特性63

3.1電抗計(jì)算63

3.2電抗計(jì)算的不同方法69

3.3電抗計(jì)算的解析法71

3.4電抗計(jì)算的數(shù)值法73

3.5三繞組變壓器的阻抗特性78

3.6曲折形聯(lián)結(jié)變壓器的阻抗計(jì)算82

3.7零序電抗87

3.8穩(wěn)定繞組96

參考文獻(xiàn)98

第4章渦流和繞組雜散損耗100

4.1場(chǎng)方程式100

4.2坡印廷矢量104

4.3渦流損耗和磁滯損耗107

4.4飽和效應(yīng)110

4.5變壓器繞組中的渦流損耗111

4.6變壓器繞組中的環(huán)流損耗121

參考文獻(xiàn)129

第5章結(jié)構(gòu)部件中的雜散損耗132

5.1雜散損耗的影響因素133

5.2雜散損耗估算方法概述141

5.3鐵心接縫損耗143

5.4夾件中的雜散損耗144

5.5拉板中的雜散損耗145

5.6油箱中的雜散損耗149

5.7套管安裝板中的雜散損耗154

5.8大電流引起的雜散損耗155

5.9雜散損耗的控制措施160

5.10經(jīng)驗(yàn)值法166

5.11過(guò)勵(lì)磁時(shí)雜散損耗估算168

5.12負(fù)載損耗測(cè)量169

參考文獻(xiàn)173

第6章短路應(yīng)力與強(qiáng)度181

6.1短路電流181

6.2短路時(shí)的熱容量187

6.3短路力187

6.4短路時(shí)的動(dòng)態(tài)特性193

6.5輻向力引起故障的模式197

6.6軸向力引起故障的模式202

6.7相互作用力（軸向和輻向組合）引起的故障模式207

6.8預(yù)壓緊力的影響208

6.9短路試驗(yàn)209

6.10涌流的影響210

6.11分裂變壓器的短路210

6.12提高承受短路能力的措施211

6.13平行導(dǎo)體間的電磁力計(jì)算214

6.14壓緊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)216

參考文獻(xiàn)217

第7章變壓器沖擊電壓分布222

7.1起始電壓分布222

7.2對(duì)地電容225

7.3繞組的電容226

7.4電感計(jì)算237

7.5駐波和行波238

7.6沖擊分布的解析法241

7.7用狀態(tài)變量法計(jì)算沖擊電壓分布243

7.8降低繞組內(nèi)部過(guò)電壓的設(shè)計(jì)250

參考文獻(xiàn)255

第8章絕緣設(shè)計(jì)260

8.1簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算261

8.2電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算263

8.3影響絕緣強(qiáng)度的因素265

8.4試驗(yàn)方法和設(shè)計(jì)絕緣水平（DIL）276

8.5繞組間的絕緣278

8.6繞組內(nèi)部絕緣279

8.7端部絕緣設(shè)計(jì)281

8.8高壓引線間隙284

8.9優(yōu)化和提高質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)分析286

參考文獻(xiàn)287

第9章冷卻系統(tǒng)292

9.1熱量傳遞方式292

9.2冷卻方式294

9.3鐵心的散熱298

9.4繞組的散熱299

9.5老化與預(yù)期壽命301

9.6直接測(cè)量熱點(diǎn)305

ⅩⅦ9.7靜電帶電現(xiàn)象306

9.8計(jì)算的近期趨勢(shì)307

參考文獻(xiàn)308

第10章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)311

10.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性311

10.2荷載與強(qiáng)度試驗(yàn)311

10.3變壓器油箱分類313

10.4油箱設(shè)計(jì)315

10.5分析方法317

10.6變壓器油箱過(guò)壓力現(xiàn)象320

10.7抗震分析321

10.8變壓器噪聲的特性與降低323

10.9運(yùn)輸因素與振動(dòng)327

參考文獻(xiàn)328

第11章特種變壓器330

11.1整流變壓器330

11.2高壓直流用換流變壓器335

11.3電爐變壓器340

11.4移相變壓器344

參考文獻(xiàn)347

第12章變壓器電磁場(chǎng)理論與計(jì)算350

12.1概述351

12.2變壓器工程電磁場(chǎng)基礎(chǔ)354

12.3位方程374

12.4有限元法384

12.5FEM方程394

12.6變壓器的耦合場(chǎng)401

12.7性能參數(shù)計(jì)算413

參考文獻(xiàn)422

第13章變壓器與系統(tǒng)之間的相互作用和建模427

13.1變壓器電力潮流分析427

13.2諧波分析435

13.3鐵磁諧振438

13.4電弧爐應(yīng)用440

13.5地磁干擾442

ⅩⅧ13.6和應(yīng)涌流現(xiàn)象442

13.7系統(tǒng)瞬變引起的內(nèi)部諧振443

13.8特快速瞬態(tài)過(guò)電壓444

13.9配電變壓器的瞬變現(xiàn)象445

13.10變壓器的低頻、中頻和高頻模型445

參考文獻(xiàn)454

第14章變壓器的監(jiān)測(cè)與診斷458

14.1常規(guī)試驗(yàn)459

14.2溶解氣體分析461

14.3局部放電診斷462

14.4聚合度與呋喃分析469

14.5時(shí)域介質(zhì)響應(yīng)法469

14.6頻域介質(zhì)響應(yīng)法478

14.7繞組變形測(cè)量482

14.8附件490

14.9其他診斷測(cè)試491

14.10壽命評(píng)估與改進(jìn)493

參考文獻(xiàn)493

第15章變壓器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)499

15.1磁路499

15.2繞組500

15.3新型絕緣液體501

15.4優(yōu)化計(jì)算502

15.5可再生能源用變壓器503

15.6電力電子在變壓器中的應(yīng)用504

15.7其他技術(shù)506

15.8監(jiān)測(cè)和診斷趨勢(shì)507

參考文獻(xiàn)508

附錄511

附錄A設(shè)計(jì)示例511

附錄B聯(lián)結(jié)組526

附錄C故障電流計(jì)算528

附錄D電場(chǎng)強(qiáng)度和電容計(jì)算公式533