包郵邊緣計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

作者：楊劍,李長(zhǎng)樂(lè) 著

出版社：北京大學(xué)出版社出版時(shí)間：2023-11-01

開(kāi)本： 16開(kāi) 頁(yè)數(shù)： 320

本類榜單：計(jì)算機(jī)/網(wǎng)絡(luò)銷量榜

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作者簡(jiǎn)介

邊緣計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐版權(quán)信息

ISBN：9787301343012
條形碼：9787301343012 ; 978-7-301-34301-2
裝幀：平裝
冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
重量：暫無(wú)
所屬分類：
計(jì)算機(jī)/網(wǎng)絡(luò)
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軟件工程/開(kāi)發(fā)項(xiàng)目管理

邊緣計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐本書(shū)特色

（1）內(nèi)容全面：基本覆蓋了邊緣計(jì)算的各個(gè)方面，讀者可以通過(guò)本書(shū)對(duì)邊緣技術(shù)有一個(gè)非常全面的了解和認(rèn)識(shí)。
（2）面向各類讀者：既有深入的理論和架構(gòu)研究，同時(shí)也有各種實(shí)用的方法、技巧和解決思路，無(wú)論是邊緣技術(shù)愛(ài)好者還是本領(lǐng)域的專業(yè)人士，均能從中有所收獲。
（3）貼近實(shí)際：書(shū)中的很多解決方案和案例都是出自筆者親歷的項(xiàng)目和研究中的問(wèn)題，對(duì)于實(shí)際工程應(yīng)用有一定的啟發(fā)和指導(dǎo)作用。
（4）實(shí)用新穎：所有涉及的知識(shí)點(diǎn)和理論都盡量能夠以真正應(yīng)用中的技術(shù)為基礎(chǔ)，同時(shí)在每一部分都能夠介紹一些*新的研究方向和成果。
（5）趣味性：不但介紹了大量的專業(yè)知識(shí)，而且穿插了很多有意思的內(nèi)容，使本書(shū)既有知識(shí)性，也兼顧趣味性。

邊緣計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐內(nèi)容簡(jiǎn)介

目前市場(chǎng)上邊緣計(jì)算相關(guān)的書(shū)籍偏理論方面的比較多，而本書(shū)則特別強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐相結(jié)合，書(shū)中的很多案例、思路和總結(jié)都是來(lái)源于實(shí)際的項(xiàng)目和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本書(shū)不僅說(shuō)明邊緣計(jì)算技術(shù)是什么（what），而且解釋為什么（why）和指導(dǎo)怎么做（how）。本書(shū)對(duì)邊緣計(jì)算涉及的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了比較全面的介紹和總結(jié)。全書(shū)共分為10章，第1章是總體介紹；第2~5章主要介紹邊緣計(jì)算涉及的基礎(chǔ)設(shè)施層面的知識(shí)和技術(shù)，包括硬件、存儲(chǔ)、通信和安全幾個(gè)方面；第 6~9章主要介紹邊緣計(jì)算架構(gòu)和應(yīng)用層面的知識(shí)和技術(shù)，包括微服務(wù)、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器學(xué)習(xí)幾個(gè)方面；第10章介紹了三個(gè)典型的邊緣計(jì)算開(kāi)源框架。本書(shū)內(nèi)容全面，貼近實(shí)際，實(shí)用新穎，可讀性強(qiáng)，特別適合從事物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算領(lǐng)域的工程和研究人員閱讀和參考；也適合希望了解邊緣計(jì)算的架構(gòu)師、工程師和項(xiàng)目管理者閱讀；還適合計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，以及物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算技術(shù)愛(ài)好者閱讀。

邊緣計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐目錄

第1章邊緣計(jì)算介紹
1.1　邊緣計(jì)算簡(jiǎn)史 2
1.1.1　IT基礎(chǔ)技術(shù)的演進(jìn)歷史 2
1.1.2　挺進(jìn)邊緣計(jì)算 4
1.2　云計(jì)算、IoT和邊緣計(jì)算 7
1.2.1　近邊緣端和遠(yuǎn)邊緣端 8
1.2.2　邊緣計(jì)算的應(yīng)用場(chǎng)景 9
1.3　通信與硬件技術(shù)的發(fā)展對(duì)邊緣計(jì)算的推動(dòng) 11
1.3.1　計(jì)算單元和存儲(chǔ)系統(tǒng) 13
1.3.2　能源管理和收集 15
1.3.3　通信技術(shù) 18
1.4　熱門(mén)技術(shù)和邊緣計(jì)算 20
1.4.1　5G技術(shù)和邊緣計(jì)算 20
1.4.2　云計(jì)算、邊緣計(jì)算和IoT 23
1.4.3　機(jī)器學(xué)習(xí)和邊緣計(jì)算 24
1.4.4　移動(dòng)邊緣計(jì)算和移動(dòng)云計(jì)算 26
1.5　云計(jì)算平臺(tái)提供的邊緣計(jì)算服務(wù) 26
1.5.1　AWS IoT Greengrass 27
1.5.2　阿里云Link Edge IoT 27
1.5.3　百度智能邊緣 29
第2章邊緣計(jì)算的硬件
2.1　不同運(yùn)算核心硬件在邊緣計(jì)算中的應(yīng)用 33
2.1.1　CPU與馮·諾依曼體系 33
2.1.2　GPU與并行處理 38
2.1.3　FPGA與ASIC 45
2.1.4　未來(lái)的新計(jì)算技術(shù) 49
2.2　邊緣網(wǎng)關(guān)和邊緣服務(wù)器 50
2.2.1　邊緣網(wǎng)關(guān) 51
2.2.2　邊緣服務(wù)器和邊緣一體機(jī) 52
2.3　各種傳感器技術(shù) 55
第3章邊緣計(jì)算存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
3.1　邊緣計(jì)算存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 61
3.1.1　邊緣計(jì)算的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng) 61
3.1.2　分布式存儲(chǔ)理論基礎(chǔ) 62
3.2　開(kāi)源分布式存儲(chǔ)系統(tǒng) 66
3.2.1　直連式存儲(chǔ)和集中式存儲(chǔ) 66
3.2.2　大規(guī)模分布式存儲(chǔ)技術(shù) 67
3.2.3　分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)總結(jié) 94
3.3　存儲(chǔ)系統(tǒng)硬件技術(shù)的發(fā)展 94
3.3.1　早期存儲(chǔ)硬件技術(shù) 94
3.3.2　固態(tài)硬盤(pán)（SSD）技術(shù) 95
3.3.3　未來(lái)的存儲(chǔ)硬件 96
3.4　極端條件下的邊緣數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 97
3.4.1　邊緣計(jì)算和云存儲(chǔ)能力的盲區(qū) 97
3.4.2　用卡車(chē)把數(shù)據(jù)送回去 98
第4章邊緣計(jì)算的通信
4.1　物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算的通信概述 101
4.1.1　對(duì)于邊緣設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的通信要求 101
4.1.2　邊緣計(jì)算底層通信協(xié)議的分類 102
4.1.3　應(yīng)用層和消息層協(xié)議 104
4.1.4　通信相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織介紹 105
4.2　邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)層通信協(xié)議介紹 107
4.2.1　RPL協(xié)議 108
4.2.2　LoRa協(xié)議 109
4.2.3　NB-IoT協(xié)議 110
4.2.4　LTE-M協(xié)議 112
4.2.5　Sigfox協(xié)議 113
4.3　現(xiàn)場(chǎng)邊緣網(wǎng)絡(luò)和通信 114
4.3.1　近距離網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議之一：藍(lán)牙技術(shù) 114
4.3.2　近距離網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議之二：ZigBee 116
4.3.3　近距離網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議之三：Wi-Fi 118
4.4　應(yīng)用層協(xié)議 118
4.4.1　MQTT協(xié)議 119
4.4.2　CoAP協(xié)議 121
第5章邊緣計(jì)算的安全性
5.1　邊緣計(jì)算面臨的安全性挑戰(zhàn) 125
5.1.1　邊緣計(jì)算面臨的重大安全挑戰(zhàn) 125
5.1.2　信息安全領(lǐng)域是全新的戰(zhàn)場(chǎng) 126
5.1.3　談?wù)務(wù)鹁W(wǎng)病毒 127
5.1.4　Mirai病毒 129
5.2　計(jì)算機(jī)安全的一些基本概念 131
5.2.1　計(jì)算機(jī)安全的本質(zhì) 131
5.2.2　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全的常用方法和概念 133
5.2.3　計(jì)算機(jī)加密算法介紹 136
5.2.4　網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù) 140
5.3　從可信計(jì)算到可信邊緣計(jì)算 143
5.3.1　可信計(jì)算介紹 143
5.3.2　TPM 1.2、TPM 2.0和TPCM 144
5.3.3　基于TPM 2.0的可信計(jì)算 146
5.3.4　可信邊緣計(jì)算 147
5.4　邊緣計(jì)算安全問(wèn)題分類 148
5.4.1　邊緣接入安全問(wèn)題 149
5.4.2　邊緣服務(wù)器安全問(wèn)題 150
5.4.3　物理安全問(wèn)題 151
5.5　構(gòu)建安全的邊緣計(jì)算架構(gòu) 152
5.5.1　邊緣計(jì)算安全綜合設(shè)計(jì) 153
5.5.2　邊緣計(jì)算安全實(shí)踐清單 154
第6章邊緣計(jì)算的微服務(wù)架構(gòu)和消息機(jī)制
6.1　微服務(wù)架構(gòu)介紹 157
6.1.1　典型的微服務(wù)架構(gòu) 157
6.1.2　IoT 邊緣計(jì)算的微服務(wù)架構(gòu) 158
6.2　關(guān)于容器技術(shù) 159
6.2.1　容器技術(shù)（Docker）介紹 160
6.2.2　Docker引擎 160
6.2.3　虛擬機(jī)和容器的區(qū)別 162
6.2.4　進(jìn)一步深入容器技術(shù) 164
6.3　微服務(wù)技術(shù)深度解析 165
6.3.1　軟件開(kāi)發(fā)模式和架構(gòu)的回顧思考 165
6.3.2　微服務(wù)架構(gòu)核心組件 168
6.3.3　P2P協(xié)議下的微服務(wù)通信 173
6.3.4　討論Kubernetes和邊緣計(jì)算 175
6.4　邊緣計(jì)算的微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì) 179
6.4.1　邊緣計(jì)算微服務(wù)架構(gòu)的考量 179
6.4.2　邊緣計(jì)算架構(gòu)設(shè)計(jì) 180
第7章邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)處理
7.1　邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)處理的價(jià)值 184
7.1.1　傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析流程 184
7.1.2　數(shù)據(jù)價(jià)值的思考 185
7.2　流數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ) 186
7.2.1　流數(shù)據(jù)概述 186
7.2.1　設(shè)備接入和數(shù)據(jù)采集 188
7.2.3　邊緣時(shí)序數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 192
7.3　時(shí)序數(shù)據(jù)處理 197
7.3.1　完整時(shí)序數(shù)據(jù)處理框架TICK 197
7.3.2　Prometheus和Grafana監(jiān)控系統(tǒng) 201
7.3.3　流處理系統(tǒng) 204
7.4　時(shí)序數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)方法 207
7.4.1　時(shí)序數(shù)據(jù)的整理和可視化 207
7.4.2　時(shí)序數(shù)據(jù)的一些重要概念 211
7.4.3　統(tǒng)計(jì)時(shí)序預(yù)測(cè)方法 212
7.4.4　ARIMA模型訓(xùn)練和預(yù)測(cè) 215
第8章工業(yè)邊緣計(jì)算
8.1　工業(yè)邊緣技術(shù)介紹 219
8.1.1　工業(yè)邊緣計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀 219
8.1.2　工業(yè)邊緣的應(yīng)用場(chǎng)景 220
8.1.3　傳統(tǒng)制造業(yè)信息系統(tǒng)改造 222
8.2　工業(yè)通信協(xié)議與接入技術(shù) 224
8.2.1　不同工業(yè)通信協(xié)議介紹 224
8.2.2　OPC UA協(xié)議及IT與OT的融合 229
8.2.3　工業(yè)通用接入技術(shù) 233
8.3　邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施和成本 236
8.3.1　邊緣計(jì)算對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的影響 236
8.3.2　邊緣計(jì)算解決方案成本估算 239
第9章機(jī)器學(xué)習(xí)和邊緣計(jì)算
9.1　常用機(jī)器學(xué)習(xí)方法 242
9.1.1　機(jī)器學(xué)習(xí)的類型 242
9.1.2　機(jī)器學(xué)習(xí)的步驟和評(píng)估指標(biāo) 244
9.1.3　基于概率的機(jī)器學(xué)習(xí)方法——樸素貝葉斯分類 247
9.1.4　數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化和降維 250
9.1.5　決策樹(shù)分類 254
9.1.6　傳統(tǒng)的回歸預(yù)測(cè)方法 257
9.2　深度學(xué)習(xí)方法介紹 262
9.2.1　多層感知機(jī) 262
9.2.2　CNN和RNN 264
9.3　強(qiáng)化學(xué)習(xí) 265
9.4　機(jī)器學(xué)習(xí)在邊緣計(jì)算中的應(yīng)用 274
9.4.1　工業(yè)邊緣計(jì)算平臺(tái)機(jī)器學(xué)習(xí)案例 274
9.4.2　強(qiáng)化學(xué)習(xí)在機(jī)器人控制中的應(yīng)用 279
第10章邊緣計(jì)算開(kāi)源框架
10.1　EdgeX Foundry 282
10.1.1　EdgeX Foundry簡(jiǎn)介 282
10.1.2　EdgeX Foundry的設(shè)備服務(wù)和核心服務(wù) 283
10.1.3　EdgeX Foundry的支持服務(wù)和應(yīng)用服務(wù) 286
10.1.4　系統(tǒng)管理微服務(wù) 289
10.2　KubeEdge 290
10.2.1　KubeEdge簡(jiǎn)介 290
10.2.2　KubeEdge的安裝和配置 292
10.2.3　KubeEdge對(duì)于K8s的改進(jìn) 296
10.3　輕量級(jí)機(jī)器學(xué)習(xí)框架TensorFlow Lite 298
10.3.1　TensorFlow Lite的安裝和運(yùn)行 299
10.3.2　TensorFlow Lite模型的優(yōu)化 301
10.3.3　給TensorFlow Lite模型添加元數(shù)據(jù)（Metadata） 304
10.4　邊緣網(wǎng)絡(luò)價(jià)值和未來(lái)的挑戰(zhàn) 308
10.4.1　梅特卡夫定律和貝克斯特羅姆定律 308
10.4.2　未來(lái)信息技術(shù)發(fā)展的制約因素和邊緣計(jì)算的關(guān)系 310

展開(kāi)全部

邊緣計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐作者簡(jiǎn)介

楊劍
----------------------------
楊劍，具有十多年國(guó)內(nèi)外大型科技企業(yè)的研發(fā)、架構(gòu)和項(xiàng)目管理的經(jīng)驗(yàn)。曾經(jīng)作為高級(jí)工程師參與全球部署和應(yīng)用的企業(yè)級(jí)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)；負(fù)責(zé)過(guò)華為海外供應(yīng)鏈信息系統(tǒng)、生產(chǎn)制造信息系統(tǒng)和相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)和邊緣平臺(tái)的項(xiàng)目管理、設(shè)計(jì)和實(shí)施；最近兩年參與并負(fù)責(zé)了多個(gè)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目相關(guān)課題的研究和開(kāi)發(fā)。對(duì)邊緣計(jì)算、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和智能制造領(lǐng)域有較深入的研究和豐富的經(jīng)驗(yàn)。
李長(zhǎng)樂(lè)，博士，高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事邊緣計(jì)算在新能源微電網(wǎng)及儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用研究、船舶電力系統(tǒng)研究、產(chǎn)品研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)研究等工作。承擔(dān)及參與國(guó)家和省部級(jí)科研項(xiàng)目10余項(xiàng)，行業(yè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，授權(quán)專利10項(xiàng)，其中發(fā)明專利8項(xiàng)。入選2021年“上海產(chǎn)業(yè)菁英”高層次人才：產(chǎn)業(yè)青年英才。

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本書(shū)編委會(huì)
¥14.0~~¥40.0~~