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| 編輯推薦： |
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本书是人社部教育培训中心与中国通信工业协会联合推出的“人工智能（5G技术工程）”职业培训的教材。它有两大特点，一是综合性强，通过具体案例为读者展示5G、人工智能、工业互联等技术的融合与应用。二是实践性强，书中为读者开设了云账号，读者可以在云端进行实操，方便读者更便捷地掌握书中知识。这是一本务实、创新的课程培训书。
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| 內容簡介： |
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工业4.0时代数据做为生产资料将改变传统的生产方式，我们称之为数字经济或行业数字化。数字经济时代，增加了大数据、人工智能、云计算、5G、边缘控制、低代码平台、数字孪生与仿真等全新的生产要素，这就对从业者提出全新的技能要求，要求他们具备同时具备IT、OT、CT技术能力。本书正是在这个人才培养需求下编写，核心章节包含了5G关键技术、5G-PLC上云通信、IOT数据中台、低代码平台、图像识别与PLC闭环控制，课程设计简单高效地将OICT技术融合，使学员能够快速掌握数字化技术的核心技能。
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| 關於作者： |
1.朱彦鹏 国家人力资源和社会保障部教育培训中心党委书记、主任。
2.孙伟 现任中国通信工业协会5G专业委员会主任。
3.武志超 任职于天津工业大学控制科学与工程学院仪器科学与技术专业，其研究方向为精密检测技术、工业互联网，主要研究方向是检测技术与自动化装置、工业互联网。
4.吕东 任职于天津大学两年随后于2019年转到天津师范大学计算机信息工程学院自动化信息管理专业担任讲师，其研究方向为边云结合控制系统。
5.范国权 副教授，医学博士，生物统计学博士后，中国通信工业协会5G专委会副主任委员，山西老年医学会精准分会会长，山西省家庭教育学会监事，现在山西医科大学微生物与免疫教研室工作，研究方向为精准医学在临床的应用研究；5G技术在医学中的应用研究；航空航天医学的研究。
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| 目錄：
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目 录
1. 前言
1.1 5G、人工智能与工业互联网技术之间的关系............................................... 001
1.2 培养目标.............................................................................................. 001
1.3 课程体系.............................................................................................. 002
2. 5G 通信
2.1 大规模 MIMO 的详细介绍....................................................................... 005
2.1.1 弗里斯传输公式........................................................................... 006
2.1.2 mMIMO 优点.............................................................................. 008
2.1.3 应用场合..................................................................................... 010
2.2 UPF 核心技术介绍................................................................................. 010
2.2.1 UPF 背景介绍.............................................................................. 011
2.2.2 UPF 功能简介.............................................................................. 012
2.2.3 UPF 分流技术.............................................................................. 014
2.2.4 UPF 部署方式.............................................................................. 018
2.3 切片技术.............................................................................................. 022
2.4 移动边缘计算（MEC）........................................................................... 029
2.4.1 云边协同应用场景........................................................................ 029
2.4.2 云边协同参考框架........................................................................ 030
2.4.3 MEC 的云边协同.......................................................................... 031
2.5 5G 通信技术实践................................................................................... 034
2.5.1 路由器配置前准备........................................................................ 034
2.5.2 登录配置页面............................................................................... 035
2.5.3 网络配置..................................................................................... 036
2.5.4 SIM 卡 2/3/4/5G 方式上网............................................................. 037
2.5.5 APN 设置表................................................................................ 038
2.6 通过 5G 网络配置 IOT 数据中台实验......................................................... 038
2.6.1 操作说明..................................................................................... 040
2.6.2 创建账号、密码........................................................................... 040
2.6.3 创建订阅、发布话题..................................................................... 041
2.6.4 设备与话题绑定........................................................................... 042
3. 边缘控制 5G-PLC 控制器原理及实验
3.1 基础继电控制....................................................................................... 045
3.1.1 继电器、接触器........................................................................... 045
3.1.2 时间继电器.................................................................................. 045
3.1.3 主令电器..................................................................................... 046
3.1.4 电气控制线路............................................................................... 046
3.1.5 自锁控制..................................................................................... 047
3.1.6 互锁控制..................................................................................... 047
3.1.7 顺序控制..................................................................................... 048
3.2 5G-PLC 控制器基本原理......................................................................... 048
3.2.1 工作原理..................................................................................... 049
3.2.2 输入接口电路............................................................................... 049
3.2.3 输出接口电路............................................................................... 050
3.3 SoMachine Basic 编程软件.................................................................... 050
3.3.1 起始界面..................................................................................... 050
3.3.2 主界面........................................................................................ 052
3.3.3 编程操作..................................................................................... 057
3.3.4 任务管理..................................................................................... 058
3.4 PLC 控制器实践.................................................................................... 061
3.4.1 TM200-5G 控制器硬件特性............................................................ 061
3.4.2 基本指令练习............................................................................... 063
3.4.3 计时器实验.................................................................................. 064
3.4.4 ModBus 通信实验........................................................................ 068
3.4.5 电机控制实验............................................................................... 072
3.4.6 门禁系统模拟实验........................................................................ 075
4. 云端控制 - 低代码物联网开发平台原理与实验
4.1 node-red 系统简介............................................................................... 079
4.1.1 node-red 系统简介....................................................................... 079
4.1.2 node-red 历史............................................................................. 080
4.2 node-red 系统初识............................................................................... 082
4.2.1 系统界面..................................................................................... 082
4.2.2 模块与节点.................................................................................. 084
4.3 组态与应用实践.................................................................................... 113
4.4 数据中台与云计算实践........................................................................... 120
4.4.1 MQTT 通信协议原理.................................................................... 120
4.4.2 node-red 中控平台设计................................................................ 123
5. 人工智能原理与实验
5.1 引言：智能工厂.................................................................................... 129
5.1.1 工业大数据引领制造业转型发展...................................................... 129
5.1.2 工业 4.0 环境下的大数据价值体系................................................... 131
5.1.3 工业大数据的典型应用领域............................................................ 132
5.2 人工智能与机器学习.............................................................................. 133
5.2.1 什么是人工智能........................................................................... 133
5.2.2 机器学习与模式识别..................................................................... 134
5.2.3 神经网络..................................................................................... 135
5.3 图像处理.............................................................................................. 137
5.3.1 数字图像的基本概念..................................................................... 138
5.3.2 常用图像格式............................................................................... 139
5.3.3 数字图像的分类........................................................................... 140
5.3.4 数字图像处理系统........................................................................ 141
5.3.5 数字图像处理的工程应用............................................................... 141
5.3.6 数字图像处理的主要内容.............................................................. 142
5.4 人工智能模式识别实践........................................................................... 143
5.4.1 网络摄像头信息采集..................................................................... 144
5.4.2 人工智能识别平台应用.................................................................. 152
5.4.3 node-red 项目门禁系统构建.......................................................... 155
6. 综合实践
6.1 边云融合控制综合实践........................................................................... 163
6.1.1 PLC 程序设计.............................................................................. 163
6.1.2 云端系统构建............................................................................... 164
6.2 5G 人工智能综合实践........................................................................... 170
6.2.1 PLC 程序设计.............................................................................. 170
6.2.2 云端程序设计............................................................................... 171
7. 参考文献
1. 前言..................................................................................................... 181
2. 5G 通信................................................................................................. 181
3. 边缘控制 5G-PLC 控制器原理及实验........................................................... 183
4. 云端控制 - 低代码物联网开发平台原理与实验............................................... 183
5. 人工智能原理与实验................................................................................ 184
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| 內容試閱：
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序言
文/中国科学院院士、天津大学教授姚建铨
发展数字经济是“十四五”经济转型的重中之重。截至2022年3月，我国数字经济规模已达到5. 35万亿美元，规模居于全球第二位，数字经济增速居于全球位。在数字经济发展的过程中，产业数字化达到78%的比重，一二三产业数字化进程显著提高。
发展数字经济，离不开人才的支撑。百年大计，教育为本。数字技术在我们所处的这个历史阶段得到了前所未有的发展，知识更新快，学科交叉性强，数字技能学习已经成为终身学习的。
数字技能的特点不可避免地造成数字人才“供需失衡”，据不完全统计，我国目前数字人才缺口达到1000万人。数字人才培养成为一项国家战略性工程。2021年10月，中央网络安全和信息化委员会印发了《提升全民数字素养与技能行动纲要》，首次对提升全民数字素养与技能做出安排与部署。同年10月，人社部办公厅印发了《专业技术人才知识更新工程数字技术工程师培育项目实施办法》，部署实施数字工程师培育项目，加强数字人才培养。
在这样的背景下，人社部教育培训中心与中国通信工业协会联合推出了 “人工智能（5G技术工程）”职业培训，满足了数字人才培养的需求。作为课程培训的教材——《5G、人工智能与工业互联》这本书有两个特点：
一是综合性强，编者们将“5G” “人工智能” “工业互联网” “云一边一端‘’等概念， 通过具体案例给读者们展示“融合”与“应用”：以“工业互联网”技术为轴，“云一边一端” 协同控制方式为体，串联并承载了 “5G”与“人工智能”。智能化、自动化与信息化交叉融 合是物联网、互联网和移动通信网的“三网融合”、工业化与信息化“两化融合”以及“云 网融合”在智能制造、智慧城市、智慧农业等领域深度应用的一环。
二是实践性强，在物联网的学习中，书中给读者开通了云账号，读者可以在云端实际了解物联网数据中台，掌握如何建设子账号等知识。将实际操作融汇于书本中，这样的教材编写方式值得学习和推广。
后，希望这本务实、创新的书能够给各个领域的读者一些新的思路，为我国数字人才的培养做出贡献，助力我国数字经济高质量发展。
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