项目 1　智能感知识别技术… ………………………………………………………………… 1

任务 1.1  智能制造产线模拟设计 ………………………………………………………… 2

1.1.1  工业智能制造的定义与内涵 ……………………………………………………… 3

1.1.2  工业智能制造的发展历程与趋势 ………………………………………………… 4

1.1.3  工业智能制造的关键技术支撑 …………………………………………………… 5

任务 1.2  感知识别系统需求分析与方案设计 …………………………………………… 9

1.2.1  工业感知识别的基本概念 ………………………………………………………… 10

1.2.2  工业感知识别的主要技术手段 …………………………………………………… 10

1.2.3  工业智能感知的发展历程 ………………………………………………………… 11

1.2.4  工业感知识别技术的应用场景 …………………………………………………… 12

巩固与提升……………………………………………………………………………………15

项目 2　工业自动化集成… ……………………………………………………………………17

任务 2.1  无线通信系统 ……………………………………………………………………18

2.1.1  无线通信协议 ……………………………………………………………………… 19

2.1.2  无线通信频段与传播特性 ………………………………………………………… 20

2.1.3  无线通信网络拓扑结构 …………………………………………………………… 21

任务 2.2  云平台接入 ………………………………………………………………………28

2.2.1  云平台概述 ………………………………………………………………………… 29

2.2.2  云平台在仓储数据存储与管理中的作用 ………………………………………… 29

任务 2.3  云平台创建应用 …………………………………………………………………35

2.3.1  项目生成器概述 …………………………………………………………………… 36

2.3.2  常见云平台项目生成器 …………………………………………………………… 37

2.3.3  云平台项目生成器在仓储监控应用界面开发中的优势与挑战 ………………… 39

2.3.4  需求分析与规划 …………………………………………………………………… 40

巩固与提升……………………………………………………………………………………44

项目 3　生产环境感知与应用系统… …………………………………………………………45

任务 3.1  BasicRF 组网 ……………………………………………………………………46

3.1.1  BasicRF 概述………………………………………………………………………… 47

3.1.2  BasicRF 的特点……………………………………………………………………… 48

3.1.3  BasicRF 的通信模式………………………………………………………………… 48

3.1.4  环境监控系统的组成 ……………………………………………………………… 48

任务 3.2  智慧路灯 …………………………………………………………………………54

3.2.1  NB-IoT 概念与特点 ………………………………………………………………… 55

3.2.2  NB-IoT 网络架构 …………………………………………………………………… 55

3.2.3  传感器原理与选型 ………………………………………………………………… 56

3.2.4  数据采集与预处理 ………………………………………………………………… 57

任务 3.3  火灾监控系统 ……………………………………………………………………65

3.3.1  CAN 总线 …………………………………………………………………………… 66

3.3.2  Wi-Fi………………………………………………………………………………… 68

巩固与提升……………………………………………………………………………………75

项目 4　智慧车间人员数据感知… ……………………………………………………………76

任务 4.1  车间人脸图像采集 ………………………………………………………………77

4.1.1  摄像头类型及选择 ………………………………………………………………… 77

4.1.2  摄像头参数设置 …………………………………………………………………… 80

4.1.3  人脸图像采集的环境因素 ………………………………………………………… 81

4.1.4  人脸图像采集的合规与安全 ……………………………………………………… 81

任务 4.2  车间指纹采集与处理 ……………………………………………………………90

4.2.1  设备类型 …………………………………………………………………………… 90

4.2.2  指纹采集设备性能指标 …………………………………………………………… 91

4.2.3  指纹图像预处理知识 ……………………………………………………………… 91

4.2.4  指纹特征提取与匹配知识 ………………………………………………………… 92

4.2.5  车间指纹采集与处理的应用 ……………………………………………………… 92

巩固与提升………………………………………………………………………………… 105

项目 5　车间仓储物料信息管理… ………………………………………………………… 106

任务 5.1  物料条码标识与识别方案 …………………………………………………… 107

5.1.1  条码的定义与作用 ……………………………………………………………… 108

5.1.2  条码的类型 ……………………………………………………………………… 108

5.1.3  物料条码标识方案 ……………………………………………………………… 113

5.1.4  物料条码识别方案 ……………………………………………………………… 114

5.1.5  物料条码标识与识别方案的管理与维护 ……………………………………… 115

任务 5.2  物料 RFID 标识与识别方案 ………………………………………………… 122

5.2.1  RFID 系统组成 …………………………………………………………………… 123

5.2.2  RFID 工作原理 …………………………………………………………………… 126

5.2.3  RFID 频段及特点 ………………………………………………………………… 130

5.2.4  物料 RFID 标识方案 …………………………………………………………… 131

5.2.5  物料 RFID 识别方案 …………………………………………………………… 132

任务 5.3  基于 RFID 的出库入库管理系统 …………………………………………… 144

5.3.1  出库入库业务流程 ……………………………………………………………… 144

5.3.2  系统功能模块 …………………………………………………………………… 146

5.3.3  RFID 出库入库管理系统的管理与维护 ………………………………………… 146

巩固与提升………………………………………………………………………………… 151

项目 6　生产运作自动化控制管理… ……………………………………………………… 153

任务 6.1  物品分类 ……………………………………………………………………… 154

6.1.1  图像采集与预处理 ……………………………………………………………… 155

6.1.2  特征提取与描述 ………………………………………………………………… 156

6.1.3  目标检测与识别 ………………………………………………………………… 158

6.1.4  物品分类与存放逻辑 …………………………………………………………… 159

任务 6.2  表面缺陷识别 ………………………………………………………………… 162

6.2.1  表面缺陷的定义 ………………………………………………………………… 163

6.2.2  缺陷成因 ………………………………………………………………………… 163

6.2.3  缺陷识别方式 …………………………………………………………………… 163

巩固与提升………………………………………………………………………………… 167

项目 7　安全生产监测系统… ……………………………………………………………… 169

任务 7.1  人脸识别 ……………………………………………………………………… 170

7.1.1  人脸识别简介 …………………………………………………………………… 171

7.1.2  人脸图像采集的算法与技术 …………………………………………………… 172

7.1.3  人脸检测的应用场景与影响因素 ……………………………………………… 173

7.1.4  性能评估指标 …………………………………………………………………… 174

任务 7.2  骨骼点检测 …………………………………………………………………… 178

7.2.1  骨骼点定义与作用 ……………………………………………………………… 178

7.2.2  骨骼点检测的基本原理 ………………………………………………………… 179

7.2.3  骨骼检测算法 …………………………………………………………………… 180

7.2.4  骨骼点检测的应用与挑战 ……………………………………………………… 182

任务 7.3  安全防护检测 ………………………………………………………………… 186

7.3.1  产线安全规范相关法规与标准 ………………………………………………… 187

7.3.2  产线安全规范检测技术 ………………………………………………………… 187

7.3.3  口罩与安全帽检测的应用与挑战 ……………………………………………… 188

巩固与提升………………………………………………………………………………… 190

参考文献… …………………………………………………………………………………… 192