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編輯推薦: |
在数字化浪潮汹涌的当下,技术的迭代升级速度令人应接不暇。本书作为一部系统探讨边缘计算与云计算协同机制理论与实践的专著,犹如在技术迷雾中点亮的明灯。从基础概念出发,层层深入剖析两者的关系与区别,构建起完善的协同发展理论框架与技术体系。不仅有理论的深度,更有丰富的行业案例作为支撑,涵盖工业物联网、智慧城市、医疗健康、智能交通等多个领域,细致展现边云协同在实际应用中的巨大潜力以及所面临的挑战。无论是对科技前沿充满好奇的爱好者,还是在相关领域深耕的从业者,抑或是致力于研究的专业人士,本书都能给予前瞻性的思考,助力把握技术发展方向,是一本不容错过的佳作。
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內容簡介: |
本书是一部系统探讨边缘计算与云计算协同机制的理论与实践的专著。随着大数据、人工智能、物联网等技术的快速发展,传统云计算模式难以满足海量数据处理和实时性需求,边缘计算应运而生。然而,边缘计算并非独立存在,其与云计算的协同发展能够显著提升数据处理效率与服务质量。本书从基础概念入手,全面梳理了边缘计算与云计算的关系与区别,并基于最新的学术研究和行业案例,构建了协同发展的理论框架和技术体系。本书涵盖了从理论基础到体系架构、从工业物联网到智慧城市、从医疗健康到智能交通的多领域应用,通过丰富的案例分析,展示了边云协同在实际应用中的潜力和挑战,为读者提供了对边云协同发展的前瞻性思考。
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關於作者: |
李欣,男,汉族,1981年7月出生,黑龙江绥化人,毕业于黑龙江科技大学,获学士学位,现就职于绥化学院信息工程学院,讲师职称,网络工程师。
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目錄:
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目录
第一章边缘计算与云计算的基本概念-------------------------------------001
第一节边缘计算的定义与发展----------------------------------------001
第二节云计算的定义与特点----------------------------------------012
第三节边缘计算与云计算的异同----------------------------------------018
第四节边缘计算和云计算在数字经济中的角色------------------------------------025
第五节 边缘计算与云计算的协同必要性----------------------------------------032
第二章边缘计算与云计算协同的理论基础----------------------------------------041
第一节分布式计算理论概述----------------------------------------041
第二节网络资源调度与优化理论----------------------------------------046
第三节数据流处理与实时分析理论----------------------------------------053
第四节人工智能对协同计算的支撑作用----------------------------------------060
第五节安全与隐私保护理论----------------------------------------067
第三章边缘计算与云计算协同的体系架构----------------------------------------075
第一节 云边协同计算架构设计原则----------------------------------------075
第二节边缘设备与云端节点的通信机制----------------------------------------081
第三节混合计算模型与层次化部署----------------------------------------088
第四节数据分层存储与分布式处理方案----------------------------------------094
第五节云边协同体系的性能优化策略----------------------------------------099
第四章边缘计算与云计算在工业领域的应用----------------------------------------107
第一节智能制造中的边云协同案例----------------------------------------107
第二节工业物联网的协同计算应用----------------------------------------113
第三节实时监控与预测性维护----------------------------------------121
第四节供应链管理中的云边协同实践----------------------------------------125
第五节工业领域边云协同的挑战与解决方案--------------------------------------132
第五章边缘计算与云计算在智能交通中的应用------------------------------------139
第一节车联网中的边云协同计算----------------------------------------139
第二节智能交通信号控制与优化----------------------------------------146
第三节自动驾驶中的实时计算与决策支持----------------------------------------152
第四节城市交通大数据的边云处理方案----------------------------------------159
第五节智能交通系统的协同发展趋势-------------------------------------167
第六章边缘计算与云计算在医疗领域的应用-----------------------175
第一节医疗影像数据的边云协同分析----------------------------------------175
第二节可穿戴设备与健康监测平台----------------------------------------180
第三节远程医疗与边云协同支持----------------------------------------187
第四节疫情监控与公共卫生系统中的应用----------------------------------------193
第五节智慧医疗中的边云协同新机遇----------------------------------------198
第七章边缘计算与云计算在智慧城市中的应用------------------------------------205
第一节智慧城市的建设目标与技术需求----------------------------------------205
第二节 边云协同在环境监测中的应用----------------------------------------210
第三节智慧能源管理与边云协同方案----------------------------------------216
第四节公共安全中的实时分析与响应----------------------------------------223
第五节智慧城市中的协同治理案例----------------------------------------228
第八章边缘计算与云计算协同中的技术挑战------------------------------------237
第一节数据延迟与带宽限制问题----------------------------------------237
第二节跨域协同中的兼容性挑战----------------------------------------244
第三节数据安全与隐私保护策略----------------------------------------251
第四节异构设备间的协同优化----------------------------------------255
第五节面向未来的技术趋势与突破----------------------------------------270
第九章边缘计算与云计算协同的标准化与规范化------------------------------------279
第一节 边云协同标准化的必要性----------------------------------------279
第二节国际标准化组织的相关工作----------------------------------------281
第三节边云协同的协议设计与实施----------------------------------------285
第四节不同行业中的标准应用探索----------------------------------------288
第五节标准化与开放生态的构建----------------------------------------298
第十章 边缘计算与云计算协同发展的未来展望----------------------------------------311
第一节协同计算在元宇宙中的潜力----------------------------------------311
第二节 边云协同与绿色计算的发展趋势----------------------------------------318
第三节 下一代网络技术对边云协同的推动----------------------------------------324
第四节人工智能对边云协同的深度赋能----------------------------------------329
第五节边缘计算与云计算协同发展的新方向----------------------------------------340
参考文献----------------------------------------351
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內容試閱:
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前言
在数字化转型深入推进的今天,计算能力已成为支撑社会发展的关键基础设施。云计算凭借其强大的集中式计算能力和资源池化优势,为数字经济的发展提供了坚实后盾。然而,随着物联网、5G等新技术的普及,终端设备数量呈指数级增长,数据量剧增且对实时性要求不断提高,传统云计算模式面临着诸多挑战。在此背景下,边缘计算应运而生,通过将计算能力下沉到数据源头附近,有效解决了时延敏感、带宽受限等问题。
边缘计算与云计算并非相互替代的关系,而是相辅相成的协同伙伴。云计算提供强大的计算存储能力和丰富的算法模型,边缘计算则在本地提供快速响应和实时处理,两者的结合将极大提升整体计算效率,形成“云边协同”的新型计算范式。这种协同不仅能够优化资源配置、提升系统性能,还能为各行各业的智能化转型提供更加灵活和高效的解决方案。
本书系统性地阐述了边缘计算与云计算协同发展的理论基础、技术架构和实践应用。全书共十章,从基本概念入手,深入探讨了分布式计算、资源调度、数据处理等核心理论,详细介绍了云边协同的体系架构设计。在应用层面,本书选取了工业、交通、医疗、智慧城市等典型领域,通过丰富的案例分析,展示了云边协同在不同场景下的实践价值。同时,本书也重点关注了技术挑战、标准化建设等关键问题。并对未来发展趋势进行了展望。
编写本书的目的在于为从事相关领域研究、开发和应用的专业人员提供系统的理论指导和实践参考。我们希望通过梳理云边协同的发展脉络、剖析关键技术难点、总结实践经验,为推动边缘计算与云计算的深度融合贡献力量。随着新一代信息技术的快速发展,云边协同必将在数字化转型中发挥更加重要的作用。
感谢所有为本书编写工作提供支持和帮助的专家学者。由于编者水平有限,书中难免存在疏漏之处,恳请读者批评指正。我们相信,在产学研各界的共同努力下,边缘计算与云计算的协同发展必将迎来更加广阔的前景,为数字经济发展注入强大动力。
作者
2024年6月
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