OPC UA (OPC Unified Architecture) este o arhitectură de comunicare independentă de platformă, orientată spre servicii, deschisă și sigură. Permite interoperabilitatea dispozitivelor, sistemelor și aplicațiilor software de automatizare industrială de la diferiți furnizori. Modelul de informații OPC UA definește codurile și formatele pentru schimbul de date folosind diferite protocoale de transport.
Aceeași fundație a dezvoltat OPC UA și predecesorul său, Open Platform Communications (OPC), dar sunt semnificativ diferite. Fundația continuă să dezvolte OPC UA pentru a crea o arhitectură care este mai de dorit decât comunicațiile OPC originale și mai în concordanță cu nevoile automatizării industriale în evoluție.
Fundația OPC a lansat prima versiune a specificației OPC UA în 2006, iar de astăzi, OPC UA este la versiunea 1.05. În plus față de modelul Client-Server (Abonamente), OPC UA include un mecanism Pub-Sub, care permite împingerea specificațiilor JSON (folosind și specificația binară definită standard – UADP) peste protocolul UDP, Protocolul MQTT, Sau Protocolul AMQP.
Prin canalul de transport rapid, sigur și de încredere oferit de Protocolul MQTT, OPC UA poate folosi direct internetul pentru transferul de date, păstrând în același timp beneficiile cheie ale securității OPC UA end-to-end și modelării datelor standardizate.
Caracteristicile OPC UA
- Echivalența funcțională – Toate specificațiile OPC Classic sunt asociate cu UA, iar OPC UA include funcționalitățile DA, A&E și HDA găsite în OPC Classic:
Funcționalitate | Descrieri |
---|---|
Descoperire | Găsiți serverele OPC disponibile pe computerul local și/sau în rețea |
Spațiu de adrese | Toate datele sunt reprezentate ierarhic (de exemplu, fișiere și foldere), permițând clienților OPC să descopere și să utilizeze structuri de date simple și complexe |
La cerere | Citiți și scrieți date/informații pe baza drepturilor de acces |
Abonament | Monitorizați datele/informațiile și raportați excepțiile atunci când valorile se modifică dincolo de setările clientului |
eveniment | Setările bazate pe client notifică informații importante |
Metodă | Clienții pot executa programe pe baza metodelor definite pe server etc. |
- Securitate – Criptarea mesajelor, autentificarea și auditarea, unul dintre cele mai importante considerente pentru o organizație atunci când alege un standard tehnologic este securitatea. OPC UA abordează securitatea furnizând un set de controale atunci când trece prin firewall-uri:
Funcționalitate | Descrieri |
---|---|
Transport | Sunt definite o serie de protocoale, oferind opțiuni precum transferuri binare OPC ultra-rapide sau SOAP-HTTPS mai general |
Criptarea sesiunii | Informațiile sunt transmise în siguranță cu niveluri de criptare de 128 sau 256 de biți |
Semnătura mesajului | Semnătura trebuie să fie identică atunci când mesajul este primit ca și atunci când este trimis. |
Secvențierea pachetelor de date | Atacurile de reluare a mesajelor identificate eliminate prin secvențiere |
Autentifica | Fiecare client și server UA este identificat printr-un certificat OpenSSL, care oferă control asupra modului în care aplicațiile și sistemele se conectează între ele. |
Controlul utilizatorilor | Aplicațiile pot necesita autentificarea utilizatorului (acreditări de conectare, certificate etc.) și pot restricționa sau îmbunătăți și mai mult accesul utilizatorului la permisiuni și „vizualizări” spațiului de adrese. |
Audituri | Înregistrarea activității utilizatorului și/sau a sistemului pentru a oferi o pistă de auditare a accesului |
- Modelarea cuprinzătoare a informațiilor: Cadrul de modelare a informațiilor OPC UA, utilizat pentru a defini informații complexe, convertește datele în informații. Permite modelarea și extinderea chiar și a celor mai complexe structuri pe mai multe niveluri prin funcționalitate complet orientată pe obiecte, cu capacitatea de a defini tipuri de date și structuri în fișierele de configurare.
Model informativ pentru OPC UA
Modelul informațional OPC UA, spațiul de adrese, este o rețea de noduri și referințe care formează un graf structurat.
Obiectele într-o formă standard sunt reprezentate în spațiul de adrese, unde elementele modelului sunt numite noduri. Spațiul de adrese reprezintă obiectele și componentele lor ca o colecție de noduri, descrise prin atribute și conectate prin referințe. Modelarea OPC UA se referă la crearea de noduri și referințe între noduri.
Model obiect
OPC UA folosește obiecte ca bază pentru reprezentarea datelor și activităților în sistemul de procesare. Variabilele, evenimentele și metodele sunt interconectate prin referință în cadrul obiectelor.
Modelul nodului
- Atributele descriu nodurile, iar diferitele clase de noduri au seturi diferite de atribute. Definiția unei clase de noduri include atribute definitorii, astfel încât spațiul de adrese nu include atribute.
- O referință reprezintă o relație între noduri. O instanță a unui nod de tip referință care există în spațiul de adrese definește o referință.
- Proprietățile generice ale modelului nodului
Model de referinta
Nodul sursă este nodul care conține referința, iar nodul țintă este nodul referit. Nodul țintă la care se face referire poate fi în același spațiu de adresă ca și nodul sursă, sau în spațiul de adresă al altui server OPC, sau chiar nodul țintă poate fi inexistent.
Tipuri de noduri
Cele mai importante categorii de noduri din OPC UA sunt obiectele, variabilele și metodele.
- Nodurile obiectului: Utilizatorii folosesc noduri obiect pentru a forma spații de adrese, iar aceste noduri nu conțin date. Ei folosesc variabile pentru a expune valorile pentru obiecte. Utilizatorii pot folosi nodurile obiect pentru a grupa obiecte de management, variabile sau metode; variabilele și metodele aparțin întotdeauna unui obiect.
- Nod variabil: Nodul variabil reprezintă o valoare. Tipul de date al valorii depinde de variabilă. Clientul poate citi, scrie și se poate abona la valoare.
- Nodul metodei: Nodul de metodă reprezintă o metodă din server pe care clientul o apelează și primește rezultatul. Parametrii de intrare și rezultatul de ieșire sunt sub formă de variabile ca parte a nodului metodei. Clientul specifică parametrii de intrare și obține rezultatul de ieșire după apel.
De ce Bridge OPC UA la MQTT?
MQTT este un protocol de mesagerie ușor, eficient și de încredere pentru IoT, care utilizează un model de publicare și abonare pentru a sprijini comunicarea în timp real. MQTT este potrivit pentru medii cu resurse limitate, în special scenarii care necesită o utilizare eficientă a puterii și a lățimii de bandă.
Construit pe MQTT 3.1.1, SparkplugB asigură modelarea datelor de bază flexibilă și eficientă pentru IoT industrial printr-o specificație stabilită în industrie. SparkPlugB realizează o interoperabilitate puternică și conștientizarea stării rețelei, datorită designului excelent al MQTT.
OPC UA și MQTT au un anumit grad de suprapunere de funcționalități, dar utilizarea lor a scenariilor este foarte diferită:
- OPC UA facilitează comunicarea fără întreruperi între diverse echipamente și sisteme din industrie prin utilizarea unui limbaj standardizat.
- MQTT gestionează eficient datele senzorilor în timp real prin Internet, abordând lățimea de bandă redusă și condițiile de rețea nesigure în aplicațiile IoT. Mecanismul său de citire/publicare oferă o flexibilitate remarcabilă în utilizare.
În scenariile industriale, MQTT excelează la mesageria în sistemele distribuite, în timp ce OPC UA se concentrează pe asigurarea interoperabilității. OPC UA extrage și agregează datele de afaceri, iar MQTT facilitează schimbul de date uniform și distribuit cu capabilitățile sale puternice de conectivitate.
OPC UA peste MQTT
Modelul Pub-Sub propus de Fundația OPC în cea mai recentă specificație a OPC UA permite ca modificările de date să fie transmise abonaților care utilizează MQTT Broker.
Securitatea Pub-Sub este puțin mai complexă decât cea din client/server, iar specificația nu este la fel de detaliată. Într-o rețea MQTT, securitatea se bazează pe SSL/TLS, iar brokerul poate defini autentificarea la nivel de aplicație în plus față de activarea SSL/TLS pentru transport.
În principiu, aceste modele de securitate sunt fie totul, fie nimic pentru fiecare abonat și editor care se poate alătura rețelei. Standardizarea în curs de desfășurare a OPC UA este încă o lucrare în curs și rămâne neclar cum să mapați cel mai bine modelul bogat de informații OPC UA la MQTT.
- Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
- PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
- PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
- Sursa: https://www.iotforall.com/opc-ua-protocol-features-information-models-mqtt-synergy
- :este
- :nu
- :Unde
- 1
- 10
- 2006
- 7
- a
- Despre Noi
- rezumate
- acces
- Realizeaza
- activităţi de
- activitate
- plus
- adresa
- adrese
- adresare
- După
- TOATE
- Permiterea
- permite
- de asemenea
- mereu
- printre
- an
- și
- O alta
- aplicatii
- arhitectură
- SUNT
- AS
- At
- Atacuri
- atribute
- de audit
- audit
- Autentificare
- Automatizare
- disponibil
- gradului de conştientizare
- Lățime de bandă
- bazat
- de bază
- bază
- BE
- Beneficiile
- CEL MAI BUN
- între
- Dincolo de
- Pic
- POD
- agent
- afaceri
- dar
- by
- apel
- denumit
- apeluri
- CAN
- capacități
- capacitate
- categorii
- sigur
- certificat
- Certificatele
- Schimbare
- Modificări
- Canal
- alegere
- clasă
- clase
- clasic
- client
- clientii
- Coduri
- colectare
- Comunicare
- Comunicații
- complex
- componente
- Condiții
- Configuraţie
- Conectați
- legat
- Suport conectare
- Considerații
- conţine
- continuă
- Control
- controale
- crea
- Crearea
- scrisori de acreditare
- DA
- de date
- Schimb de date
- defini
- definit
- defineste
- definire
- definiție
- Grad
- depinde de
- descrie
- descris
- Amenajări
- detaliat
- dezvolta
- dezvoltat
- Dispozitive
- diferit
- direct
- descoperi
- distribuite
- sisteme distribuite
- diferit
- do
- face
- e
- fiecare
- eficient
- eficient
- oricare
- element
- eliminat
- permite
- permițând
- criptare
- un capăt la altul
- spori
- asigură
- medii
- echipament
- mai ales
- etc
- Eter (ETH)
- Chiar
- evenimente
- Fiecare
- evoluție
- excelent
- schimb
- schimbând
- a executa
- există
- extindere
- facilitează
- FAST
- DESCRIERE
- Fişiere
- firewall-uri
- First
- Flexibilitate
- flexibil
- se concentrează
- Pentru
- formă
- găsit
- Fundație
- Cadru
- din
- complet
- funcționalitate
- mai mult
- General
- grafic
- grup
- Mânere
- Avea
- Cum
- Cum Pentru a
- HTTPS
- identic
- identificat
- important
- in
- include
- include
- industrial
- automatizare industriala
- IoT industrial
- industrie
- informații
- intrare
- instanță
- interconectate
- Internet
- Interoperabilitate
- în
- IoT
- IT
- ESTE
- alătura
- jpg
- JSON
- Cheie
- limbă
- Ultimele
- categorie ușoară
- Linie
- local
- Logare
- Jos
- administrare
- Hartă
- max-width
- mecanism
- mesaj
- mesagerie
- metodă
- Metode
- model
- modelare
- Modele
- mai mult
- cele mai multe
- trebuie sa
- nevoilor
- reţea
- nod
- noduri
- nimic
- număr
- obiect
- obiecte
- of
- promoții
- on
- ONE
- în curs de desfășurare
- deschide
- OpenSSL
- Opţiuni
- or
- organizație
- original
- Altele
- producție
- peste
- parametrii
- parte
- Care trece
- PC
- permisiuni
- platformă
- Plato
- Informații despre date Platon
- PlatoData
- putere
- predecesor
- principiu
- prelucrare
- Programe
- Progres
- proprietăţi
- propus
- protocol
- protocoale
- furniza
- prevăzut
- furnizează
- furnizarea
- editor
- împins
- împingerea
- Citeste
- în timp real
- primit
- primește
- referință
- referințe
- relaţie
- eliberat
- de încredere
- rămășițe
- remarcabil
- raportează
- reprezentate
- reprezentând
- reprezintă
- necesita
- restrânge
- rezultat
- reținere
- Bogat
- acelaşi
- scenarii
- fără sudură
- sigur
- în siguranță,
- securitate
- senzor
- trimis
- serverul
- servere
- set
- Seturi
- setări
- semnătură
- semnificativ
- simplu
- So
- Software
- Sursă
- Spaţiu
- spații
- specificație
- Specificaţii
- standard
- standardizare
- standardizate
- Stat
- Încă
- puternic
- structurat
- structurile
- subscrie
- abonat
- abonați
- Abonamente
- astfel de
- a sustine
- sinergie
- sistem
- sisteme
- Ţintă
- Tehnologia
- decât
- Mulțumiri
- acea
- Sursa
- lor
- Acestea
- ei
- Prin
- la
- astăzi
- transfer
- Transferuri
- de transport
- tip
- Tipuri
- neclar
- unificat
- Folosire
- utilizare
- utilizat
- Utilizator
- utilizatorii
- utilizări
- folosind
- folosi
- valoare
- Valori
- variabil
- diverse
- furnizori
- versiune
- foarte
- cand
- care
- în timp ce
- cu
- în
- Apartamente
- scrie
- Ta
- zephyrnet