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| 編輯推薦： |
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在AIoT“端-边-管-云-用”的架构中，5G是支撑AIoT的关键技术。5G的普及将为物联网应用的发展带来强大的动力。本书从AIoT和5G技术的概念、MEC技术、应用5G与MEC开发AIoT等方面进行了介绍，并讨论了AIoT和5G的未来。
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| 內容簡介： |
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本书从AIoT作为5G重要应用场景的角度出发，首先介绍了AIoT、5G与MEC的相关知识，包括它们的发展背景、概念、体系结构、工作原理与关键技术，并展示了AIoT、5G与MEC相互促进、共同发展的历程；然后分析了基于EdgeGallery平台开发5G边缘应用的流程；展望了AIoT、6G与边缘AI的未来发展。本书可作为希望了解AIoT、5G或MEC技术的管理人员及技术人员的参考书，也可作为物联网工程、计算机科学与技术、智能科学与技术等专业5G和边缘计算相关课程的教材。
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| 關於作者： |
吴 英
博士，南开大学计算机学院副教授、硕士生导师。主要研究方向为物联网、车联网、智能驾驶与边缘计算；主持与参加科研项目8项，发表学术论文20余篇；参加编著和出版教材、译著共10部。多年来一直从事计算机网络、物联网导论与软件编程教学工作，曾获天津市教学成果一等奖一项。
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| 目錄：
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目 录
序
前言
第1章 AIoT技术概述1
1.1 IoT的概念1
1.1.1 IoT的发展背景2
1.1.2 IoT的定义6
1.2 从IoT到AIoT7
1.2.1 AIoT的发展背景7
1.2.2 AIoT的定义15
1.3 AIoT的技术特征17
1.3.1 AIoT“物”的特征17
1.3.2 AIoT“网”的特征20
1.3.3 AIoT“智”的特征26
1.4 AIoT的架构29
1.4.1 AIoT架构的研究29
1.4.2 AIoT的技术架构31
1.4.3 AIoT的层次结构模型35
1.5 本章总结36
第2章 5G技术概述37
2.1 5G的概念37
2.1.1 5G产生的背景37
2.1.2 5G的发展目标39
2.1.3 5G的定义41
2.1.4 5G的性能指标43
2.1.5 5G的技术特征46
2.2 5G网络的架构47
2.2.1 欧盟的METIS架构47
2.2.2 NGMN的5G架构48
2.2.3 IMT-2020的5G架构50
2.2.4 4G与5G架构的区别51
2.3 5G接入网技术52
2.3.1 无线接入网的发展52
2.3.2 基站技术的发展55
2.3.3 云无线接入网57
2.4 华为5G应用场景60
2.4.1 华为5G白皮书60
2.4.2 5G应用场景分析61
2.4.3 AIoT与5G的关系68
2.5 5G-Advanced的演进69
2.5.1 5G-Advanced的发展背景69
2.5.2 5G-Advanced的关键技术70
2.6 本章总结74
第3章 MEC技术概述75
3.1 边缘计算的概念75
3.1.1 从云计算到移动云计算75
3.1.2 从边缘计算到移动边缘计算81
3.1.3 移动边缘计算的应用场景85
3.2 MEC的技术架构87
3.2.1 MEC的标准化工作87
3.2.2 ETSI的MEC架构89
3.2.3 3GPP的MEC架构91
3.3 MEC的关键技术93
3.3.1 虚拟化技术93
3.3.2 软件定义技术96
3.3.3 计算卸载技术99
3.4 MEC系统的实现104
3.4.1 Cloudlet技术104
3.4.2 雾计算技术107
3.4.3 MEC与Cloudlet、雾计算
的对比109
3.5 5G网络中的MEC部署110
3.5.1 MEC部署的逻辑结构110
3.5.2 MEC部署的位置112
3.5.3 MEC整体部署策略114
3.6 MEC开源平台与软件115
3.6.1 MEC开源平台概述115
3.6.2 面向设备侧的开源平台118
3.6.3 面向边缘云的开源平台120
3.6.4 “边-云”协同的MEC
开源平台122
3.7 本章总结124
第4章 基于MEC的AIoT应用开发125
4.1 EdgeGallery的概念125
4.1.1 边缘原生的概念125
4.1.2 EdgeGallery简介128
4.1.3 EdgeGallery的技术架构129
4.2 EdgeGallery开发的相关技术133
4.2.1 Docker技术133
4.2.2 Kubernetes技术135
4.3 基于EdgeGallery的智能安防应用138
4.3.1 应用场景分析138
4.3.2 应用设计与实现140
4.4 本章总结150
第5章 5G与AIoT的未来151
5.1 AIoT的技术展望151
5.1.1 基于AI的AIoT发展151
5.1.2 面向AIoT的AI发展153
5.2 6G的技术展望154
5.2.1 6G的发展背景154
5.2.2 6G的技术特征158
5.2.3 6G性能指标的预期160
5.3 边缘AI技术的展望162
5.3.1 边缘AI的发展背景162
5.3.2 边缘AI的协同模式164
5.3.3 边缘AI的模型设计166
5.3.4 边缘AI技术的研究168
5.4 本章总结170
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| 內容試閱：
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前 言
纵观我国移动通信产业的发展历程：1987年，第一部模拟信号移动电话开通；1998年，向ITU提交TD-SCDMA通信标准；2016年，建成全球最大的LTE通信网；2017年，有计划地推进全球认可的5G通信标准。在三十多年的时间里，我国实现了从2G跟随、3G突破、4G同步到5G领跑的巨大成就。2019年10月，我国工业和信息化部宣布启动5G商用，这标志着中国全面步入5G时代。
如果说4G开启了移动互联网时代，那么5G将面向物联网应用带来深层变革。5G面向的主要场景是增强移动宽带、大规模机器类通信与超可靠低延时通信，后两个应用场景均属于物联网应用的范畴。5G在架构设计上并没有只考虑技术层面，而是从开始就致力于将“人与人的通信”拓展到“人与物、物与物的通信”，进而实现“万物互联”甚至“万物智联”的核心愿景。
作为5G整体方案中应用与网络的汇聚点，边缘计算成为电信运营商重点培育的新业务。基于5G的移动边缘计算（MEC）作为开放的平台，具备快速开发、部署各种智能物联网（AIoT）应用的能力。随着5G网络建设速度的加快，MEC的研究与应用速度也随之加快。MEC有助于实现“网云协同、网随云动”，为多业务、多场景的AIoT应用提供快速、按需构建“通信+计算”的全面解决方案。
2015年，MEC进入了技术成熟阶段，其标准化与产业化开始加速。2016年，华为公司、中国科学院沈阳自动化研究所、中国信息通信研究院、Intel公司等联合发起边缘计算产业联盟（ECC）。2017年，全球工业互联网联盟（IIC）成立边缘计算工作组，定义边缘计算参考架构。不同专业的学者从不同角度诠释了MEC的相关概念，电信运营商与IT设备制造商纷纷提出了各自的MEC解决方案。
在AIoT的“端-边-管-云-用”架构中，5G与MEC是支撑AIoT应用的核心技术，这在产业界与学术界已经成为共识。在编写本书之前，作者花了很多时间阅读文献、向产业界人员请教、与课题组的老师们探讨。AIoT、5G与MEC属于学科交叉的前沿问题，近年来受到产业界与学术界的广泛关注，并且持续处于快速发展状态。在这样的背景下，厘清相关知识体系是一件困难的事。
本书共分为5章。第1～3章分别介绍了AIoT、5G与MEC的相关知识，包括它们的发展背景、概念、体系结构、工作原理、关键技术等；第4章分析了基于EdgeGallery平台开发5G边缘应用的流程；第5章展望了AIoT、6G与边缘AI的未来。
本书的编写得到了南开大学吴功宜教授、张建忠教授、徐敬东教授的帮助。在本书编写过程中，机械工业出版社的编辑提出了很多意见，华为公司的陈亚新、刘亮、李晶晶等专家给予了很多帮助。在此一并感谢。
限于作者的学术水平，书中难免有错误与不妥之处，恳请读者批评指正。
吴英
wuying@nankai.edu.cn
南开大学计算机学院
2024年3月
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