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工業(yè)大數(shù)據(jù)采集、處理與應(yīng)用

工業(yè)大數(shù)據(jù)采集、處理與應(yīng)用

出版社：機(jī)械工業(yè)出版社出版時間：2023-01-01
開本： 16開 頁數(shù)： 217
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工業(yè)大數(shù)據(jù)采集、處理與應(yīng)用 版權(quán)信息

工業(yè)大數(shù)據(jù)采集、處理與應(yīng)用 內(nèi)容簡介

本書面向智能控制技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)需求，緊貼產(chǎn)業(yè)和企業(yè)應(yīng)用實(shí)際，遵循工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟制定的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)（版本2.0）》《工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)白皮書》《工業(yè)大數(shù)據(jù)分析指南》等技術(shù)框架，從工業(yè)大數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、存儲、查詢、對象建模、分析、預(yù)測、可視化以及應(yīng)用等方面介紹了工業(yè)大數(shù)據(jù)的采集、處理與應(yīng)用方法。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握工業(yè)大數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)建與維護(hù)、預(yù)處理與存取、分析與可視化工具的使用方法，理解工業(yè)大數(shù)據(jù)在設(shè)備狀態(tài)評估、設(shè)備故障預(yù)警和產(chǎn)品質(zhì)量分析等方面的應(yīng)用場景和方法。本書在內(nèi)容編排形式上采用項(xiàng)目牽引、任務(wù)驅(qū)動方式，邏輯上分成理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩條主線。根據(jù)不同的需求，理論與實(shí)踐部分可以合并使用，也可以單獨(dú)使用。本書可作為高等職業(yè)院校自動化類和計(jì)算機(jī)類相關(guān)專業(yè)的教材，也可以作為職工大學(xué)、成人教育和中等職業(yè)院校相關(guān)專業(yè)的試用教材以及工程技術(shù)人員的參考用書。本書配有微課視頻，讀者可掃描書中的二維碼觀看。本書配有電子課件，凡使用本書作為教材的教師可登錄機(jī)械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)www.cmpedu.com注冊后下載。咨詢電話：010-88379375。

工業(yè)大數(shù)據(jù)采集、處理與應(yīng)用 目錄

前言
二維碼索引
緒論 1
項(xiàng)目1　了解工業(yè)大數(shù)據(jù) 4
【知識目標(biāo)】 4
【技能目標(biāo)】 4
【項(xiàng)目背景】 4
任務(wù)1-1　認(rèn)識工業(yè)大數(shù)據(jù) 4
【任務(wù)描述】 4
【相關(guān)知識】 5
一、大數(shù)據(jù)的概念和特征 5
二、大數(shù)據(jù)的分類 6
三、數(shù)據(jù)規(guī)模的度量 7
【任務(wù)實(shí)施】 7
一、認(rèn)識工業(yè)大數(shù)據(jù)的來源 7
二、認(rèn)識工業(yè)大數(shù)據(jù)的特征 10
三、工業(yè)大數(shù)據(jù)實(shí)例 11
任務(wù)1-2　 對工業(yè)大數(shù)據(jù)及其應(yīng)用
進(jìn)行分類 14
【任務(wù)描述】 14
【相關(guān)知識】 14
一、工業(yè)企業(yè)的運(yùn)行流程 14
二、工業(yè)大數(shù)據(jù)的分類 15
三、工業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景 17
【任務(wù)實(shí)施】 19
一、認(rèn)識工業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用類型 19
二、工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)例 20
任務(wù)1-3　了解工業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)架構(gòu) 23
【任務(wù)描述】 23
【相關(guān)知識】 24
一、靜態(tài)數(shù)據(jù)和流數(shù)據(jù) 24
二、批量計(jì)算和流式計(jì)算 24
【任務(wù)實(shí)施】 26
一、認(rèn)識工業(yè)大數(shù)據(jù)的架構(gòu) 26
二、認(rèn)識Hadoop 28
三、認(rèn)識Hadoop分布式文件系統(tǒng) 28
四、認(rèn)識并行計(jì)算框架MapReduce 29
五、安裝Linux操作系統(tǒng) 30
六、安裝Hadoop 30
拓展知識　大數(shù)據(jù)技術(shù)框架 32
項(xiàng)目2　工業(yè)大數(shù)據(jù)采集 36
【知識目標(biāo)】 36
【技能目標(biāo)】 36
【項(xiàng)目背景】 36
任務(wù)2-1　了解工業(yè)數(shù)據(jù)采集 36
【任務(wù)描述】 36
【相關(guān)知識】 37
一、工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò) 37
二、工業(yè)數(shù)據(jù)采集常見的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 39
三、工業(yè)數(shù)據(jù)的采集方式 42
四、數(shù)據(jù)的存儲 45
【任務(wù)實(shí)施】 45
一、準(zhǔn)備安裝IoTHub 45
二、安裝Sentinel Runtime 45
三、安裝IoTHub 46
任務(wù)2-2　采集PLC數(shù)據(jù) 48
【任務(wù)描述】 48
【相關(guān)知識】 48
一、PLC的組成 48
二、PLC的特點(diǎn) 49
三、PLC連接的信號類型 49
四、PLC的通信 50
【任務(wù)實(shí)施】 50
一、安裝Agent 51
二、創(chuàng)建并連接控制器 53
三、定義變量 56
目 錄
— VIII —
工業(yè)大數(shù)據(jù)采集、處理與應(yīng)用
四、數(shù)據(jù)存儲 58
任務(wù)2-3　采集PTL數(shù)據(jù) 65
【任務(wù)描述】 65
【相關(guān)知識】 66
一、PTL系統(tǒng)的構(gòu)成 66
二、PTL系統(tǒng)的特點(diǎn) 68
三、PTL系統(tǒng)的功能 68
四、PTL系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 68
【任務(wù)實(shí)施】 69
一、安裝Agent 70
二、創(chuàng)建并連接控制器 71
三、查看變量 74
四、任務(wù)下發(fā) 75
五、數(shù)據(jù)存儲 77
拓展知識　ERP與MES的集成 78
項(xiàng)目3　工業(yè)大數(shù)據(jù)預(yù)處理 81
【知識目標(biāo)】 81
【技能目標(biāo)】 81
【項(xiàng)目背景】 81
任務(wù)3-1　清洗、轉(zhuǎn)換、加載工業(yè)大數(shù)據(jù) 81
【任務(wù)描述】 81
【相關(guān)知識】 83
一、ETL的概念 83
二、數(shù)據(jù)抽取 83
三、數(shù)據(jù)清洗 84
四、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 85
五、數(shù)據(jù)加載 85
六、ETL工具Kettle 86
【任務(wù)實(shí)施】 89
一、下載、安裝并啟動Kettle 90
二、分析數(shù)據(jù)問題 91
三、處理流程設(shè)計(jì) 93
四、讀入數(shù)據(jù) 94
五、過濾數(shù)據(jù) 97
六、補(bǔ)缺失值 98
七、替換數(shù)據(jù)列 99
八、值映射 100
九、輸出到文件 101
十、執(zhí)行轉(zhuǎn)換 102
十一、保存轉(zhuǎn)換文件 102
任務(wù)3-2　建立數(shù)據(jù)倉庫 102
【任務(wù)描述】 102
【相關(guān)知識】 103
一、數(shù)據(jù)庫 103
二、數(shù)據(jù)倉庫 104
三、Hive 105
【任務(wù)實(shí)施】 108
一、下載并安裝Hive 108
二、安裝并配置MySQL 110
三、啟動Hive 110
四、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫 110
五、創(chuàng)建數(shù)據(jù)表 111
六、加載數(shù)據(jù) 112
任務(wù)3-3　查詢工業(yè)大數(shù)據(jù) 112
【任務(wù)描述】 112
【相關(guān)知識】 112
Hive的查詢語言 112
【任務(wù)實(shí)施】 114
一、準(zhǔn)備工作 114
二、啟動Hive 114
三、打開數(shù)據(jù)庫 114
四、查詢 114
五、分組統(tǒng)計(jì) 115
六、排序1 115
七、排序2 115
八、條件查詢 115
九、輸出文件 116
拓展知識 116
一、數(shù)據(jù)倉庫的建模 116
二、數(shù)據(jù)倉庫的分層 118
項(xiàng)目4　 工業(yè)大數(shù)據(jù)建模 120
【知識目標(biāo)】 120
【技能目標(biāo)】 120
【項(xiàng)目背景】 120
任務(wù)4-1　使用UML建模工具 120
【任務(wù)描述】 120
【相關(guān)知識】 121
一、UML 121
— IX —
目　　錄
二、轉(zhuǎn)換至關(guān)系模式 124
三、UML工具 125
【任務(wù)實(shí)施】 126
一、安裝StarUML 126
二、新建工程 126
三、操作界面 127
四、基本操作 128
五、畫類 132
六、畫關(guān)系 132
任務(wù)4-2　建立設(shè)備信息模型 133
【任務(wù)描述】 133
【相關(guān)知識】 134
一、信息模型 134
二、設(shè)備信息 135
【任務(wù)實(shí)施】 137
一、新建工程 137
二、添加類圖 137
三、畫類 137
四、添加屬性 137
任務(wù)4-3　建立生產(chǎn)過程信息模型 138
【任務(wù)描述】 138
【相關(guān)知識】 138
一、生產(chǎn)過程 138
二、生產(chǎn)過程信息示例 140
【任務(wù)實(shí)施】 141
一、新建工程 141
二、添加類圖 141
三、畫類 141
四、添加屬性 141
五、添加關(guān)系 141
拓展知識　數(shù)字孿生 142
項(xiàng)目5　工業(yè)大數(shù)據(jù)分析 143
【知識目標(biāo)】 143
【技能目標(biāo)】 143
【項(xiàng)目背景】 143
任務(wù)5-1　使用大數(shù)據(jù)分析工具 143
【任務(wù)描述】 143
【相關(guān)知識】 144
一、大數(shù)據(jù)分析過程 144
二、大數(shù)據(jù)分析的關(guān)鍵 145
三、基于大數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí) 146
【任務(wù)實(shí)施】 147
一、下載并安裝Weka 147
二、Weka的操作界面 149
三、Weka的數(shù)據(jù)及類型 150
四、Weka的文件格式 151
任務(wù)5-2　使用回歸算法預(yù)測 152
【任務(wù)描述】
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