OPC UA因何而來?

　　講到OPC UA 不得不提及他的前輩OPC，OPC(Object Linking and Embedding(OLE) for Process Control)是微軟公司的對象鏈接和嵌入技術在過程控製方麵的應用
，被稱為控製係統“中間件技術”
，是專為在現場設備
、自控應用
、企業管理應用軟件之間實現係統無縫集成而設計的接口規範。

　　OPC自發布以來已廣泛應用在工業控製係統的信息集成中，但由於對微軟COM/DCOM技術的依賴性
，該技術在安全性、跨平台性以及連通性方麵都存在很多問題。例如

，很難通過Internet/Intranet

，尤其是企業防火牆;難以運行在非微軟係統中，也難以在嵌入式係統中實現;很多上層應用沒有OPC-COM接口
，難以進行遠程調用等。

　　早期用過OPC的工程師
，很多都被DCOM配置搞得焦頭爛額。OPC UA的推出，正是基於這一背景。該技術不再依靠DCOM，而是基於麵向服務的架構 (SOA)，提供了如平台獨立性，擴展性，高可靠性和連接互聯網的能力。因此
，OPC UA的使用更簡便。

　　OPC UA是什麼?有何特點?

　　OPC UA(Open Platform Communications Unified Architecture)是OPC基金會為自動化以及其他領域的數據通信提供的新標準。該技術旨在通過允許使用不同協議並在不同平台(例如Windows，Mac以及Linux)上運行的工業設備相互通信來解決此問題。

　　而且，OPC UA超越了工業以太網的範圍，它包括從自動化金字塔最低層開始的設備——處理現實數據的現場設備，諸如傳感器
、執行器和電機等——一直到最高層，包括例如SCADA，MES和ERP係統，以及雲計算。OPC UA允許自動化金字塔各個級別的工業設備(以不同的協議和不同的平台運行)相互通信。

　　OPC UA主要有以下幾個特點：

　　01
、支持跨平台應用

　　目前，OPC技術已成功拓展到Linux
、Android
、Vxworks、Unix等各類主流平台，采用基於Internet的WebService 服務架構和靈活的數據交換係統。

　　02、具有訪問統一性

　　可有效將現有OPC規範(A&E
、DA
、HDA、命令、對象類型和複雜數據) 進行集成，不需要依賴微軟的DCOM技術，開發和維護更加容易。OPC UA提供了一致、完整的地址空間和服務模型，解決了過去同一係統的信息不能以統一方式被訪問的問題。

　　03、通信安全
，具有廣泛的通訊範圍

　　防火牆不再是信息傳輸的阻礙，OPC的信息傳輸能力大幅提高。OPC UA信息的編碼格式通常采用XML文本格式或二進製格式，支持多種網絡傳輸協議。

　　04、開發含有高度的可靠性和冗餘性

　　OPC UA支持可調試逾時設置
、錯誤自發現和自糾正等功能的實現
，可使符合OPC UA規範的設備和係統具備自動處理通信錯誤和失敗的能力。用於OPC UA應ying用yong程cheng序xu之zhi間jian傳chuan遞di消xiao息xi的de底di層ceng通tong信xin技ji術shu，都dou可ke以yi通tong過guo證zheng書shu生sheng成cheng的de公gong用yong密mi匙chi與yu私si用yong密mi匙chi實shi現xian加jia密mi和he標biao記ji功gong能neng，以yi防fang止zhi信xin息xi泄xie漏lou和he保bao障zhang信xin息xi完wan整zheng。

　　為何工業控製領域需要OPC UA?

　　在工業控製領域，通信協議種類多樣化，不同廠家的PLC通信協議不同
，同一廠家的不同型號的PLC通信協議也不相同，現場設備(比如電表、水表
、熱表、水泵

、變頻器
、各種控製器)隻要是涉及到通信的

，協議都不盡相同，相比較而言，隻有modbus 通信協議
，相對統一

，但是具體到不同廠家，其設備的通信點表也是不同的。

　　所以在工業控製領域，就衍生了一種SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)軟(ruan)件(jian)，這(zhe)種(zhong)軟(ruan)件(jian)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)功(gong)能(neng)就(jiu)是(shi)集(ji)成(cheng)了(le)各(ge)種(zhong)廠(chang)家(jia)設(she)備(bei)的(de)通(tong)信(xin)協(xie)議(yi)驅(qu)動(dong)，實(shi)現(xian)與(yu)設(she)備(bei)的(de)通(tong)信(xin)。隨(sui)著(zhe)物(wu)聯(lian)網(wang)時(shi)代(dai)的(de)到(dao)來(lai)
，設(she)備(bei)需(xu)要(yao)接(jie)入(ru)物(wu)聯(lian)網(wang)平(ping)台(tai)，這(zhe)種(zhong)多(duo)協(xie)議(yi)類(lei)型(xing)勢(shi)必(bi)不(bu)方(fang)便(bian)
，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)一(yi)種(zhong)統(tong)一(yi)化(hua)的(de)通(tong)信(xin)協(xie)議(yi)

，OPC UA的目的就是提供一種統一的通信協議，方便係統集成和物聯網設備接入。下圖顯示了OPC UA和PROFINET如何在製造環境中一起工作。

　　如上圖所示，在現場級和控製級中使用PROFINET通訊協議來控製設備
，在處理級以上則使用OPC UA數據傳輸。無論是在雲中還是在工廠中，OPC UA是夠獲取係統數據的一個有效途徑。以工廠中的焊接機器人為例
，它可以被PLC控製
，即PROFINET協議所實現的部分;而同時機器人也能夠提供狀態監控數據，這就是OPC UA通過PLC與 PROFINET通信的同一網絡所實現的部分，此時也可以在雲上獲取機器人的狀態數據。

　　虹科OPC UA解決方案及技術服務

　　虹科OPC UA SDK專為開發人員，係統集成商以及設備和控件製造商設計，它提供了快速啟用具有高性能OPC UA功能的設備和應用程序所需的所有功能以及Server和Client開發
，此SDK建立在OPC UA“一體式客戶端”設計的基礎上
，抽象了低級OPC UA實施細節
，使軟件開發人員可以快速輕鬆地創建可擴展的



、易於使用的、支持OPC UA的應用程序。

　　虹科OPC UA解決方案已在市場應用中得到廣泛驗證與認可。Blue Pillar是美國的一家工業物聯網解決方案供應商
，能夠將工業設備連接到互聯網並提供數據以管理、監控和控製設備。在網關開發過程中，Blue Pillar將虹科OPC UA SDK(軟件開發套件)用於其嵌入式網關以大幅降低開發成本，並為工業物聯網能源平台用戶提供OPC UA連接的充分靈活性和安全性。

　　而在另一家專注於物聯網智能製造和物聯網連接產品的工業分析軟件和服務的公司VIMANA則使用虹科OPC UA SDK來快速擴展其智能製造軟件的連接性，從而使用戶能夠收聽兼容OPC UA的所有設備。

　　此外，虹科OPC UA SDK解決方案已經助力於國內某個雲平台，在采集業務數據之前
，通過開發好的OPC UA 客戶端查看已定義的節點，再到該雲端創建與節點屬性對應的OPC UA設備類型數據點。在添加OPC UA設備時輸入OPC UA服務器的URI，這樣就可以讓OPC UA設備成功接入該雲平台了，整個過程簡便且高效。

　　除OPC UA之外
，TSN是另一種在多種協議規範並行存在的背景下推動IT與OT融合的技術，該技術和OPC UA分屬不同的組織，其意義在於賦予傳統的標準以太網以實時性
，同時使得IT數據與OT的周期性數據在同一網絡中傳輸。目前，TSN技術已應用於鐵路、航空、工業
、汽車等領域，並不斷擴大其市場規模。