本书介绍了工业互联网网络架构、工业网络设备配置、工业互联网通信协议栈、工厂内部网络搭建、工厂外部网络互联、工业互联网网络通信调测、工业互联网网络设备巡检、工业互联网网络系统运维8个学习项目，并以工业互联网网络组建和运维的实际典型工作任务组织教学内容，帮助读者掌握相关的理论知识、实践技能和职业素养。 本书可作为高等职业教育本科、专科院校工业互联网技术、智能控制技术、电气自动化技术等相关专业及技术培训的教材，也可作为工业互联网工程技术人员的自学或参考用书。

孙光明，教授、高级技师（一级），河北交通职业技术学院副院长。国家“万人计划”教学名师、黄炎培杰出教师奖、河北省教育系统先进个人、河北省“三三三人才工程”二层次人选、河北省技术能手，是国家教师创新团队、国家“双师型”教师培训基地、河北省高校道路交通感知与智能应用技术研发中心负责人，主编国家“十四五”规划教材，主持建成国家在线精品课程、省级在线精品课程4门，主持完成省部级教科研项目10项，发表SCI/EI/CSCD期刊论文近20篇，授权发明专利4件，出版专著1部，获全国职业院校技能大赛教学能力比赛二等奖和国家教学成果奖二等奖、河北省教学成果奖特等奖及一等奖（最高奖）4项。

前言

项目1 工业互联网网络架构 1
任务1.1 网络体系结构 2
1.1.1 网络体系结构的概念及特点 2
1.1.2 网络体系结构的主要功能 3
任务1.2 工业互联网网络体系 7
1.2.1 网络互联体系 8
1.2.2 数据互通体系 9
1.2.3 标识解析体系 9
任务1.3 工业互联网网络层级架构 11
1.3.1 生产控制网络建设 12
1.3.2 企业与园区网络建设 12
1.3.3 国家骨干网络支撑的产业层网络
建设 14
1.3.4 信息互通互操作体系部署 14
【拓展阅读】 16
【项目总结】 17
项目2 工业网络设备配置 18
任务2.1 识别工业网络设备通信接口 19
2.1.1 RS-232接口 19
2.1.2 RS-485接口 20
2.1.3 RJ-45接口 20
2.1.4 串口服务器 20
任务2.2 工业网关设备的配置 25
2.2.1 工业网关的功能 25
2.2.2 工业网关的选择 26
任务2.3 工业交换机的配置 32
2.3.1 通用交换机 32
2.3.2 工业交换机 33
任务2.4 工业无线路由设备的配置 37
2.4.1 工业路由器 37
2.4.2 5G CPE终端设备 38
任务2.5 工业网络安全设备的配置 42
2.5.1 工业防火墙 42
2.5.2 工业安全隔离网闸系统 43
【拓展阅读】 50
【项目总结】 51
项目3 工业互联网通信协议栈 52
任务3.1 工业通信网络技术 53
3.1.1 工业现场总线技术 53
3.1.2 工业以太网技术 56
任务3.2 S7协议通信系统的组建 59
任务3.3 Modbus TCP协议通信系统的
组建 71
任务3.4 PROFINET协议通信系统的
组建 78
【拓展阅读】 88
【项目总结】 89
项目4 工厂内部网络搭建 90
任务4.1 工厂内部网络 91
4.1.1 工厂内部网络的结构 91
4.1.2 有线网络 93
4.1.3 无线网络 97
4.1.4 时间敏感网络 103
任务4.2 工厂内部网络应用要求 112
4.2.1 工厂内部网络功能层次的划分 113
4.2.2 信息系统网络互联 114
4.2.3 组建工厂内部网络 115
【拓展阅读】 127
【项目总结】 128
项目5 工厂外部网络互联 129
任务5.1 工厂外部网络 130
5.1.1 工厂外部网络的概念 130
5.1.2 工厂外部网络的发展现状 130
5.1.3 工厂外部网络的发展趋势 131
5.1.4 工厂外部网络的分类 132
任务5.2 企业专线网络 135
5.2.1 虚拟专用网络技术 135
5.2.2 基于OTN的光网专线 141
5.2.3 云化专线 143
5.2.4 软件定义广域网 144
任务5.3 移动通信网络 150
5.3.1 NB-IoT 150
5.3.2 5G技术 152
任务5.4 工厂外部网络的典型应用
场景 160
5.4.1 远程设备操控与监控 160
5.4.2 产能预测与优化 161
5.4.3 产品溯源与质量控制 162
【拓展阅读】 170
【项目总结】 171
项目6 工业互联网网络通信调测 172
任务6.1 MQTT通信配置 173
任务6.2 Modbus通信配置 177
任务6.3 交换机通信配置 183
【拓展阅读】 188
【项目总结】 188
项目7 工业互联网网络设备巡检 190
任务7.1 网络设备巡检 191
7.1.1 工业网络巡检 191
7.1.2 基础信息检查 192
7.1.3 设备外观检查 192
任务7.2 网络运行监控 197
7.2.1 网关监控 197
7.2.2 交换机监控 199
7.2.3 路由器监控 200
任务7.3 网络环境监测 207
7.3.1 温湿度监测 207
7.3.2 静电监测 208
7.3.3 UPS监测 208
任务7.4 网络安全防护 210
7.4.1 用户安全管理 210
7.4.2 数据备份与恢复 213
7.4.3 系统补丁 214
7.4.4 漏洞扫描 215
7.4.5 渗透测试 216
【拓展阅读】 220
【项目总结】 221
项目8 工业互联网网络系统运维 222
任务8.1 计算机系统常见故障解析 223
8.1.1 计算机系统常见故障 223
8.1.2 计算机系统故障诊断的常用方法 224
8.1.3 计算机系统故障案例分析 226
任务8.2 工业网络常见故障解析 232
8.2.1 工业网络常见故障 232
8.2.2 工业网络故障诊断的常用方法 233
8.2.3 工业网络故障案例分析 234
【拓展阅读】 239
【项目总结】 240
参考文献 242