OPC UA (OPC Unified Architecture) je od platforme neodvisna, storitveno usmerjena, odprta in varna komunikacijska arhitektura. Omogoča interoperabilnost naprav za industrijsko avtomatizacijo, sistemov in programskih aplikacij različnih proizvajalcev. Informacijski model OPC UA določa kode in formate za izmenjavo podatkov z uporabo različnih transportnih protokolov.
Ista fundacija je razvila OPC UA in njegovega predhodnika Open Platform Communications (OPC), vendar se bistveno razlikujeta. Fundacija še naprej razvija OPC UA, da bi ustvarila arhitekturo, ki je bolj zaželena od prvotnih komunikacij OPC in bolj v skladu s potrebami razvijajoče se industrijske avtomatizacije.
Fundacija OPC je leta 2006 izdala prvo različico specifikacije OPC UA, od danes pa je različica OPC UA 1.05. Poleg modela Client-Server (Subscriptions) OPC UA vključuje mehanizem Pub-Sub, ki omogoča potiskanje specifikacij JSON (tudi z uporabo standardno definirane binarne specifikacije – UADP) prek protokola UDP, MQTT protokolali protokol AMQP.
Prek hitrega, varnega in zanesljivega transportnega kanala, ki ga zagotavlja MQTT protokol, lahko OPC UA neposredno uporablja internet za prenos podatkov, hkrati pa ohranja ključne prednosti varnosti OPC UA od konca do konca in standardiziranega modeliranja podatkov.
Značilnosti OPC UA
- Funkcionalna enakovrednost – Vse specifikacije OPC Classic se preslikajo na UA, OPC UA pa vključuje funkcionalnost DA, A&E in HDA, ki jo najdete v OPC Classic:
funkcionalnost | Opisi |
---|---|
Discovery | Poiščite razpoložljive strežnike OPC v vašem lokalnem računalniku in/ali omrežju |
Naslovni prostor | Vsi podatki so predstavljeni hierarhično (npr. datoteke in mape), kar odjemalcem OPC omogoča odkrivanje in uporabo preprostih in kompleksnih podatkovnih struktur. |
Na zahtevo | Branje in pisanje podatkov/informacij na podlagi pravic dostopa |
Naročnina | Spremljajte podatke/informacije in poročajte o izjemah, ko se vrednosti spremenijo zunaj strankinih nastavitev |
Event | Odjemalske nastavitve sporočajo pomembne informacije |
Metoda | Odjemalci lahko izvajajo programe na podlagi metod, definiranih na strežniku itd. |
- Varnost – Šifriranje sporočil, avtentikacija in revizija, eden najpomembnejših dejavnikov za organizacijo pri izbiri tehnološkega standarda je varnost. OPC UA obravnava varnost z zagotavljanjem niza kontrol pri prehodu skozi požarne zidove:
funkcionalnost | Opisi |
---|---|
Promet | Opredeljenih je več protokolov, ki zagotavljajo možnosti, kot so ultra hitri binarni prenosi OPC ali splošnejši SOAP-HTTPS |
Šifriranje seje | Informacije se prenašajo varno s 128-bitno ali 256-bitno stopnjo šifriranja |
Podpis sporočila | Podpis mora biti ob prejemu sporočila enak kot pri pošiljanju. |
Paketi podatkov o zaporedju | Identificirani napadi ponavljanja sporočila so bili odpravljeni z zaporedjem |
Preverjanje pristnosti | Vsak odjemalec in strežnik UA sta identificirana s certifikatom OpenSSL, ki omogoča nadzor nad tem, kako se aplikacije in sistemi povezujejo med seboj. |
Uporabniški nadzor | Aplikacije lahko zahtevajo preverjanje pristnosti uporabnika (poverilnice za prijavo, potrdila itd.) in lahko dodatno omejijo ali izboljšajo uporabniški dostop do dovoljenj in »pogledov« naslovnega prostora. |
Revizije | Beleženje dejavnosti uporabnika in/ali sistema za zagotavljanje revizijske sledi dostopa |
- Celovito informacijsko modeliranje: OPC UA Information Modeling Framework, ki se uporablja za definiranje kompleksnih informacij, pretvori podatke v informacije. Omogoča modeliranje in razširitev tudi najbolj zapletenih večnivojskih struktur s popolnoma objektno usmerjeno funkcionalnostjo, z zmožnostjo definiranja tipov podatkov in struktur v konfiguracijskih datotekah.
Informacijski model za OPC UA
Informacijski model OPC UA, naslovni prostor, je mreža vozlišč in referenc, ki tvorijo strukturiran graf.
Objekti v standardni obliki so predstavljeni v naslovnem prostoru, kjer se elementi modela imenujejo vozlišča. Naslovni prostor predstavlja objekte in njihove komponente kot zbirko vozlišč, opisanih z atributi in povezanih s sklici. Pri modeliranju OPC UA gre za ustvarjanje vozlišč in referenc med vozlišči.
Objektni model
OPC UA uporablja objekte kot osnovo za predstavitev podatkov in dejavnosti v procesu obdelave. Spremenljivke, dogodki in metode so med seboj povezani s sklicevanjem znotraj objektov.
Model vozlišča
- Atributi opisujejo vozlišča in različni razredi vozlišč imajo različne nize atributov. Definicija razreda vozlišča vključuje definiranje atributov, zato naslovni prostor ne vključuje atributov.
- Referenca predstavlja razmerje med vozlišči. Primerek vozlišča referenčnega tipa, ki obstaja v naslovnem prostoru, definira referenco.
- Generične lastnosti modela vozlišča
Referenčni model
Izvorno vozlišče je vozlišče, ki vsebuje referenco, ciljno vozlišče pa referenčno vozlišče. Referenčno ciljno vozlišče je lahko v istem naslovnem prostoru kot izvorno vozlišče ali v naslovnem prostoru drugega strežnika OPC ali pa ciljno vozlišče celo ne obstaja.
Vrste vozlišč
Najpomembnejše kategorije vozlišč v OPC UA so objekti, spremenljivke in metode.
- Objektna vozlišča: Uporabniki uporabljajo objektna vozlišča za oblikovanje naslovnih prostorov in ta vozlišča ne vsebujejo podatkov. Uporabljajo spremenljivke za izpostavljanje vrednosti za predmete. Uporabniki lahko uporabljajo objektna vozlišča za združevanje objektov upravljanja, spremenljivk ali metod; spremenljivke in metode vedno pripadajo objektu.
- Spremenljivo vozlišče: Vozlišče spremenljivke predstavlja vrednost. Podatkovni tip vrednosti je odvisen od spremenljivke. Odjemalec lahko bere, piše in se naroči na vrednost.
- Vozlišče metode: Vozlišče metode predstavlja metodo v strežniku, ki jo odjemalec pokliče in prejme rezultat. Vhodni parametri in izhodni rezultat so v obliki spremenljivk kot del vozlišča metode. Odjemalec določi vhodne parametre in po klicu dobi izhodni rezultat.
Zakaj premostiti OPC UA z MQTT?
MQTT je lahek, učinkovit in zanesljiv sporočilni protokol za IoT, ki uporablja model objave in naročnine za podporo komunikacije v realnem času. MQTT je zelo primeren za okolja z omejenimi viri, zlasti scenarije, ki zahtevajo učinkovito uporabo energije in pasovne širine.
SparkplugB, zgrajen na MQTT 3.1.1, zagotavlja prilagodljivo in učinkovito modeliranje osnovnih podatkov za industrijski IoT prek industrijsko uveljavljene specifikacije. SparkPlugB dosega močno interoperabilnost in zaznavanje stanja omrežja, zahvaljujoč odlični zasnovi MQTT.
OPC UA in MQTT imata določeno stopnjo prekrivanja funkcionalnosti, vendar je njuna uporaba scenarijev zelo različna:
- OPC UA omogoča brezhibno komunikacijo med raznoliko opremo in sistemi v industriji z uporabo standardiziranega jezika.
- MQTT učinkovito obravnava podatke senzorjev v realnem času prek interneta, pri čemer obravnava nizko pasovno širino in nezanesljive omrežne pogoje v aplikacijah IoT. Njegov mehanizem za branje/objavo ponuja izjemno prilagodljivost pri uporabi.
V industrijskih scenarijih se MQTT odlikuje pri sporočanju v porazdeljenih sistemih, medtem ko se OPC UA osredotoča na zagotavljanje interoperabilnosti. OPC UA povzema in združuje poslovne podatke, MQTT pa omogoča brezhibno porazdeljeno izmenjavo podatkov s svojimi močnimi povezljivostnimi zmogljivostmi.
OPC UA preko MQTT
Model Pub-Sub, ki ga predlaga fundacija OPC v najnovejši specifikaciji OPC UA, omogoča pošiljanje sprememb podatkov naročnikom z uporabo posrednika MQTT.
Varnost Pub-Sub je nekoliko bolj zapletena kot tista v odjemalcu/strežniku, specifikacija pa ni tako podrobna. V omrežju MQTT varnost temelji na SSL/TLS, posrednik pa lahko poleg omogočanja SSL/TLS za transport definira avtentikacijo na ravni aplikacije.
Načeloma so ti varnostni modeli vse ali nič za vsakega naročnika in izdajatelja, ki se lahko pridruži omrežju. Tekoča standardizacija OPC UA je še vedno v teku in ostaja nejasno, kako najbolje preslikati bogat informacijski model OPC UA v MQTT.
- Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
- PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
- PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
- vir: https://www.iotforall.com/opc-ua-protocol-features-information-models-mqtt-synergy
- : je
- :ne
- :kje
- 1
- 10
- 2006
- 7
- a
- O meni
- povzetki
- dostop
- Dosega
- dejavnosti
- dejavnost
- Poleg tega
- Naslov
- naslovi
- naslavljanje
- po
- vsi
- Dovoli
- omogoča
- Prav tako
- vedno
- med
- an
- in
- Še ena
- aplikacije
- Arhitektura
- SE
- AS
- At
- Napadi
- lastnosti
- Revizija
- revidiranje
- Preverjanje pristnosti
- Avtomatizacija
- Na voljo
- zavest
- pasovna širina
- temeljijo
- Osnovni
- Osnova
- BE
- Prednosti
- BEST
- med
- Poleg
- Bit
- MOST
- posrednik
- poslovni
- vendar
- by
- klic
- se imenuje
- poziva
- CAN
- Zmogljivosti
- zmožnost
- kategorije
- nekatere
- potrdilo
- Potrdila
- spremenite
- Spremembe
- Channel
- izbiri
- razred
- razredi
- klasična
- stranke
- stranke
- Kode
- zbirka
- Komunikacija
- Communications
- kompleksna
- deli
- Pogoji
- konfiguracija
- Connect
- povezane
- Povezovanje
- premislekov
- vsebujejo
- se nadaljuje
- nadzor
- Nadzor
- ustvarjajo
- Ustvarjanje
- Mandatno
- DA
- datum
- Izmenjava podatkov
- opredeliti
- opredeljen
- Določa
- definiranje
- opredelitev
- Stopnja
- odvisno
- opisati
- opisano
- Oblikovanje
- podrobno
- Razvoj
- razvili
- naprave
- drugačen
- neposredno
- odkriti
- porazdeljena
- porazdeljeni sistemi
- razne
- do
- ne
- e
- vsak
- učinkovite
- učinkovito
- bodisi
- elementi
- odpraviti
- omogoča
- omogočanje
- šifriranje
- konec koncev
- okrepi
- zagotavlja
- okolja
- oprema
- zlasti
- itd
- Eter (ETH)
- Tudi
- dogodki
- Tudi vsak
- razvija
- odlično
- Izmenjava
- izmenjava
- izvršiti
- obstaja
- razširitev
- olajša
- FAST
- Lastnosti
- datoteke
- požarni zidovi
- prva
- prilagodljivost
- prilagodljiv
- Osredotoča
- za
- obrazec
- je pokazala,
- Fundacija
- Okvirni
- iz
- v celoti
- funkcionalnost
- nadalje
- splošno
- graf
- skupina
- Ročaji
- Imajo
- Kako
- Kako
- HTTPS
- enako
- identificirati
- Pomembno
- in
- vključujejo
- vključuje
- industrijske
- industrijska avtomatizacija
- Industrijski IoT
- Industrija
- Podatki
- vhod
- primer
- medsebojno povezani
- Internet
- Interoperabilnost
- v
- Internet stvari
- IT
- ITS
- pridružite
- jpg
- json
- Ključne
- jezik
- Zadnji
- lahek
- vrstica
- lokalna
- prijava
- nizka
- upravljanje
- map
- max širine
- Mehanizem
- Sporočilo
- sporočanje
- Metoda
- Metode
- Model
- modeliranje
- modeli
- več
- Najbolj
- morajo
- potrebe
- mreža
- Vozel
- vozlišča
- nič
- Številka
- predmet
- predmeti
- of
- Ponudbe
- on
- ONE
- v teku
- odprite
- openssl
- možnosti
- or
- Organizacija
- izvirno
- Ostalo
- izhod
- več
- parametri
- del
- Podaje
- PC
- Dovoljenja
- platforma
- platon
- Platonova podatkovna inteligenca
- PlatoData
- moč
- predhodnik
- Načelo
- obravnavati
- programi
- Napredek
- Lastnosti
- predlagano
- protokol
- protokoli
- zagotavljajo
- če
- zagotavlja
- zagotavljanje
- Založnik
- potisnilo
- Potiskanje
- Preberi
- v realnem času
- prejetih
- prejme
- reference
- reference
- Razmerje
- sprosti
- zanesljiv
- ostanki
- izjemno
- poročilo
- zastopan
- predstavlja
- predstavlja
- zahteva
- omejiti
- povzroči
- ohranitev
- Rich
- Enako
- scenariji
- brezšivne
- zavarovanje
- Varno
- varnost
- senzor
- poslan
- strežnik
- strežniki
- nastavite
- Kompleti
- nastavitve
- Podpis
- bistveno
- Enostavno
- So
- Software
- vir
- Vesolje
- prostori
- specifikacija
- specifikacije
- standardna
- standardizacijo
- standardizirani
- Država
- Še vedno
- močna
- strukturirano
- strukture
- naročiti
- naročnik
- naročniki
- naročnine
- taka
- podpora
- sinergija
- sistem
- sistemi
- ciljna
- Tehnologija
- kot
- hvala
- da
- O
- Vir
- njihove
- te
- jih
- skozi
- do
- danes
- prenos
- transferji
- prevoz
- tip
- Vrste
- nejasno
- poenoteno
- Uporaba
- uporaba
- Rabljeni
- uporabnik
- Uporabniki
- uporablja
- uporabo
- uporabiti
- vrednost
- Vrednote
- spremenljivka
- različnih
- prodajalci
- različica
- zelo
- kdaj
- ki
- medtem
- z
- v
- delo
- pisati
- Vaša rutina za
- zefirnet