5G、人工智能與工業(yè)互聯(lián)

目 錄
1. 前言
1.1 5G、人工智能與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之間的關(guān)系............................................... 001
1.2 培養(yǎng)目標(biāo).............................................................................................. 001
1.3 課程體系.............................................................................................. 002
2. 5G 通信
2.1 大規(guī)模 MIMO 的詳細(xì)介紹....................................................................... 005
2.1.1 弗里斯傳輸公式........................................................................... 006
2.1.2 mMIMO 優(yōu)點(diǎn).............................................................................. 008
2.1.3 應(yīng)用場(chǎng)合..................................................................................... 010
2.2 UPF 核心技術(shù)介紹................................................................................. 010
2.2.1 UPF 背景介紹.............................................................................. 011
2.2.2 UPF 功能簡(jiǎn)介.............................................................................. 012
2.2.3 UPF 分流技術(shù).............................................................................. 014
2.2.4 UPF 部署方式.............................................................................. 018
2.3 切片技術(shù).............................................................................................. 022
2.4 移動(dòng)邊緣計(jì)算（MEC）........................................................................... 029
2.4.1 云邊協(xié)同應(yīng)用場(chǎng)景........................................................................ 029
2.4.2 云邊協(xié)同參考框架........................................................................ 030
2.4.3 MEC 的云邊協(xié)同.......................................................................... 031
2.5 5G 通信技術(shù)實(shí)踐................................................................................... 034
2.5.1 路由器配置前準(zhǔn)備........................................................................ 034
2.5.2 登錄配置頁(yè)面............................................................................... 035
2.5.3 網(wǎng)絡(luò)配置..................................................................................... 036
2.5.4 SIM 卡 2/3/4/5G 方式上網(wǎng)............................................................. 037
2.5.5 APN 設(shè)置表................................................................................ 038
2.6 通過(guò) 5G 網(wǎng)絡(luò)配置 IOT 數(shù)據(jù)中臺(tái)實(shí)驗(yàn)......................................................... 038
2.6.1 操作說(shuō)明..................................................................................... 040
2.6.2 創(chuàng)建賬號(hào)、密碼........................................................................... 040
2.6.3 創(chuàng)建訂閱、發(fā)布話題..................................................................... 041
2.6.4 設(shè)備與話題綁定........................................................................... 042
3. 邊緣控制 5G-PLC 控制器原理及實(shí)驗(yàn)
3.1 基礎(chǔ)繼電控制....................................................................................... 045
3.1.1 繼電器、接觸器........................................................................... 045
3.1.2 時(shí)間繼電器.................................................................................. 045
3.1.3 主令電器..................................................................................... 046
3.1.4 電氣控制線路............................................................................... 046
3.1.5 自鎖控制..................................................................................... 047
3.1.6 互鎖控制..................................................................................... 047
3.1.7 順序控制..................................................................................... 048
3.2 5G-PLC 控制器基本原理......................................................................... 048
3.2.1 工作原理..................................................................................... 049
3.2.2 輸入接口電路............................................................................... 049
3.2.3 輸出接口電路............................................................................... 050
3.3 SoMachine Basic 編程軟件.................................................................... 050
3.3.1 起始界面..................................................................................... 050
3.3.2 主界面........................................................................................ 052
3.3.3 編程操作..................................................................................... 057
3.3.4 任務(wù)管理..................................................................................... 058
3.4 PLC 控制器實(shí)踐.................................................................................... 061
3.4.1 TM200-5G 控制器硬件特性............................................................ 061
3.4.2 基本指令練習(xí)............................................................................... 063
3.4.3 計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn).................................................................................. 064
3.4.4 ModBus 通信實(shí)驗(yàn)........................................................................ 068
3.4.5 電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)............................................................................... 072
3.4.6 門禁系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)........................................................................ 075
4. 云端控制 - 低代碼物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)原理與實(shí)驗(yàn)
4.1 node-red 系統(tǒng)簡(jiǎn)介............................................................................... 079
4.1.1 node-red 系統(tǒng)簡(jiǎn)介....................................................................... 079
4.1.2 node-red 歷史............................................................................. 080
4.2 node-red 系統(tǒng)初識(shí)............................................................................... 082
4.2.1 系統(tǒng)界面..................................................................................... 082
4.2.2 模塊與節(jié)點(diǎn).................................................................................. 084
4.3 組態(tài)與應(yīng)用實(shí)踐.................................................................................... 113
4.4 數(shù)據(jù)中臺(tái)與云計(jì)算實(shí)踐........................................................................... 120
4.4.1 MQTT 通信協(xié)議原理.................................................................... 120
4.4.2 node-red 中控平臺(tái)設(shè)計(jì)................................................................ 123
5. 人工智能原理與實(shí)驗(yàn)
5.1 引言：智能工廠.................................................................................... 129
5.1.1 工業(yè)大數(shù)據(jù)引領(lǐng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展...................................................... 129
5.1.2 工業(yè) 4.0 環(huán)境下的大數(shù)據(jù)價(jià)值體系................................................... 131
5.1.3 工業(yè)大數(shù)據(jù)的典型應(yīng)用領(lǐng)域............................................................ 132
5.2 人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí).............................................................................. 133
5.2.1 什么是人工智能........................................................................... 133
5.2.2 機(jī)器學(xué)習(xí)與模式識(shí)別..................................................................... 134
5.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)..................................................................................... 135
5.3 圖像處理.............................................................................................. 137
5.3.1 數(shù)字圖像的基本概念..................................................................... 138
5.3.2 常用圖像格式............................................................................... 139
5.3.3 數(shù)字圖像的分類........................................................................... 140
5.3.4 數(shù)字圖像處理系統(tǒng)........................................................................ 141
5.3.5 數(shù)字圖像處理的工程應(yīng)用............................................................... 141
5.3.6 數(shù)字圖像處理的主要內(nèi)容.............................................................. 142
5.4 人工智能模式識(shí)別實(shí)踐........................................................................... 143
5.4.1 網(wǎng)絡(luò)攝像頭信息采集..................................................................... 144
5.4.2 人工智能識(shí)別平臺(tái)應(yīng)用.................................................................. 152
5.4.3 node-red 項(xiàng)目門禁系統(tǒng)構(gòu)建.......................................................... 155
6. 綜合實(shí)踐
6.1 邊云融合控制綜合實(shí)踐........................................................................... 163
6.1.1 PLC 程序設(shè)計(jì).............................................................................. 163
6.1.2 云端系統(tǒng)構(gòu)建............................................................................... 164
6.2 5G+ 人工智能綜合實(shí)踐........................................................................... 170
6.2.1 PLC 程序設(shè)計(jì).............................................................................. 170
6.2.2 云端程序設(shè)計(jì)............................................................................... 171
7. 參考文獻(xiàn)
1. 前言..................................................................................................... 181
2. 5G 通信................................................................................................. 181
3. 邊緣控制 5G-PLC 控制器原理及實(shí)驗(yàn)........................................................... 183
4. 云端控制 - 低代碼物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)原理與實(shí)驗(yàn)............................................... 183
5. 人工智能原理與實(shí)驗(yàn)................................................................................ 184