OPC UA (OPC Unified Architecture) — це платформно-незалежна, сервіс-орієнтована, відкрита та безпечна комунікаційна архітектура. Це забезпечує взаємодію пристроїв промислової автоматизації, систем і програмного забезпечення від різних постачальників. Інформаційна модель OPC UA визначає коди та формати для обміну даними за допомогою різних транспортних протоколів.
Той самий фонд розробив OPC UA та його попередника Open Platform Communications (OPC), але вони суттєво відрізняються. Фонд продовжує розвивати OPC UA, щоб створити архітектуру, яка є більш бажаною, ніж оригінальні комунікації OPC, і більше відповідає потребам промислової автоматизації, що розвивається.
OPC Foundation випустила першу версію специфікації OPC UA у 2006 році, і на сьогодні OPC UA має версію 1.05. На додаток до моделі клієнт-сервер (підписки), OPC UA включає механізм Pub-Sub, який дозволяє просувати специфікації JSON (також використовуючи стандартну бінарну специфікацію – UADP) через протокол UDP, протокол MQTTабо протокол AMQP.
Через швидкий, безпечний і надійний транспортний канал, який надає протокол MQTT, OPC UA може безпосередньо використовувати Інтернет для передачі даних, зберігаючи ключові переваги наскрізної безпеки OPC UA та стандартизованого моделювання даних.
Особливості OPC UA
- Функціональна еквівалентність – Усі специфікації OPC Classic відповідають UA, а OPC UA включає функції DA, A&E та HDA, наявні в OPC Classic:
Функціональність | Описи |
---|---|
Відкриття | Знайдіть доступні сервери OPC на вашому локальному ПК та/або в мережі |
Адресний простір | Усі дані представлені ієрархічно (наприклад, файли та папки), що дозволяє клієнтам OPC виявляти та використовувати прості та складні структури даних |
На вимогу | Читання та запис даних/інформації на основі прав доступу |
Підписка | Відстежуйте дані/інформацію та повідомляйте про винятки, коли значення змінюються поза налаштуваннями клієнта |
Event | Клієнтські налаштування повідомляють важливу інформацію |
Метод | Клієнти можуть виконувати програми на основі методів, визначених на сервері тощо. |
- Безпека – Шифрування повідомлень, автентифікація та аудит – одне з найважливіших міркувань для організації при виборі технологічного стандарту – це безпека. OPC UA забезпечує безпеку, надаючи набір елементів керування під час проходження через брандмауери:
Функціональність | Описи |
---|---|
транспорт | Визначено низку протоколів, що забезпечують такі параметри, як надшвидкі двійкові передачі OPC або більш загальний SOAP-HTTPS |
Шифрування сесії | Інформація передається безпечно за допомогою 128- або 256-бітного рівня шифрування |
Підпис повідомлення | Підпис має бути ідентичним під час отримання повідомлення та під час його надсилання. |
Пакети даних секвенування | Виявлені атаки відтворення повідомлень усунуто за допомогою секвенування |
Перевіряти справжність | Кожен клієнт і сервер UA ідентифікуються сертифікатом OpenSSL, який забезпечує контроль над тим, як програми та системи підключаються одна до одної. |
Контроль користувача | Програми можуть вимагати автентифікації користувача (реєстраційні дані, сертифікати тощо) і можуть додатково обмежувати або розширювати доступ користувачів до дозволів і «переглядів» адресного простору. |
Аудити | Реєстрація активності користувача та/або системи для забезпечення контрольного сліду доступу |
- Комплексне інформаційне моделювання: Структура інформаційного моделювання OPC UA, яка використовується для визначення складної інформації, перетворює дані в інформацію. Він дозволяє моделювати та розширювати навіть найскладніші багаторівневі структури за допомогою повністю об’єктно-орієнтованої функціональності з можливістю визначення типів даних і структур у файлах конфігурації.
Інформаційна модель для OPC UA
Інформаційна модель OPC UA, адресний простір, є мережею вузлів і посилань, що утворюють структурований граф.
Об'єкти в стандартній формі представлені в адресному просторі, де елементи моделі називаються вузлами. Адресний простір представляє об'єкти та їх компоненти як сукупність вузлів, описаних атрибутами та з'єднаних посиланнями. Моделювання OPC UA — це створення вузлів і посилань між вузлами.
Модель об'єкта
OPC UA використовує об’єкти як основу для представлення даних і дій у системі обробки. Змінні, події та методи пов’язані між собою посиланнями в об’єктах.
Модель вузла
- Атрибути описують вузли, а різні класи вузлів мають різні набори атрибутів. Визначення класу вузла включає визначення атрибутів, тому адресний простір не включає атрибути.
- Посилання представляє зв'язок між вузлами. Екземпляр вузла типу посилання, який існує в адресному просторі, визначає посилання.
- Загальні властивості моделі вузла
Еталонна модель
Вихідним вузлом є вузол, що містить посилання, а цільовим вузлом є вузол, на який посилається. Цільовий вузол, на який посилається, може бути в тому ж адресному просторі, що й вихідний вузол, або в адресному просторі іншого OPC-сервера, або навіть цільовий вузол може не існувати.
Типи вузлів
Найважливішими категоріями вузлів в OPC UA є об’єкти, змінні та методи.
- Вузли об'єкта: користувачі використовують вузли об’єктів для формування адресних просторів, і ці вузли не містять даних. Вони використовують змінні для надання значень об’єктів. Користувачі можуть використовувати вузли об’єктів для групування об’єктів керування, змінних або методів; змінні та методи завжди належать об'єкту.
- Змінний вузол: вузол змінної представляє значення. Тип даних значення залежить від змінної. Клієнт може читати, писати та підписуватися на значення.
- Вузол методу: Вузол методу представляє метод на сервері, який клієнт викликає та отримує результат. Вхідні параметри та вихідний результат є у вигляді змінних як частина вузла методу. Клієнт задає вхідні параметри та отримує вихідний результат після виклику.
Навіщо з’єднувати OPC UA з MQTT?
MQTT — це легкий, ефективний і надійний протокол обміну повідомленнями для IoT, який використовує модель публікації та підписки для підтримки спілкування в реальному часі. MQTT добре підходить для середовищ з обмеженими ресурсами, особливо сценаріїв, які вимагають ефективного використання потужності та пропускної здатності.
Створений на основі MQTT 3.1.1, SparkplugB забезпечує гнучке й ефективне моделювання базових даних для промислового Інтернету речей за допомогою специфікації, встановленої галуззю. Завдяки чудовому дизайну MQTT SparkPlugB забезпечує надійну взаємодію та інформованість про стан мережі.
OPC UA та MQTT мають певний ступінь перекриття функціональності, але сценарії їхнього використання дуже відрізняються:
- OPC UA забезпечує безперебійний зв’язок між різноманітним обладнанням і системами в галузі за допомогою стандартизованої мови.
- MQTT ефективно обробляє дані датчиків у реальному часі через Інтернет, усуваючи низьку пропускну здатність і ненадійні умови мережі в додатках IoT. Його механізм читання/публікування пропонує надзвичайну гнучкість у використанні.
У промислових сценаріях MQTT перевершує обмін повідомленнями в розподілених системах, тоді як OPC UA зосереджується на забезпеченні взаємодії. OPC UA абстрагує та агрегує бізнес-дані, а MQTT сприяє безперебійному розподіленому обміну даними завдяки потужним можливостям підключення.
OPC UA через MQTT
Модель Pub-Sub, запропонована OPC Foundation в останній специфікації OPC UA, дозволяє надсилати зміни даних передплатникам за допомогою брокера MQTT.
Безпека Pub-Sub дещо складніша, ніж клієнт/сервер, і специфікація не така детальна. У мережі MQTT безпека базується на SSL/TLS, і брокер може визначити автентифікацію на рівні програми на додаток до ввімкнення SSL/TLS для транспортування.
В принципі, ці моделі безпеки або все, або нічого для кожного підписника та видавця, які можуть приєднатися до мережі. Триваюча стандартизація OPC UA все ще триває, і залишається незрозумілим, як найкраще відобразити багату інформаційну модель OPC UA на MQTT.
- Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
- ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
- PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
- джерело: https://www.iotforall.com/opc-ua-protocol-features-information-models-mqtt-synergy
- :є
- : ні
- :де
- 1
- 10
- 2006
- 7
- a
- МЕНЮ
- тези
- доступ
- Досягає
- діяльності
- діяльність
- доповнення
- адреса
- адреси
- адресація
- після
- ВСІ
- Дозволити
- дозволяє
- Також
- завжди
- серед
- an
- та
- Інший
- застосування
- архітектура
- ЕСТЬ
- AS
- At
- нападки
- Атрибути
- аудит
- аудит
- Authentication
- Автоматизація
- доступний
- обізнаність
- ширина смуги
- заснований
- основний
- основа
- BE
- Переваги
- КРАЩЕ
- між
- За
- Біт
- BRIDGE
- брокер
- бізнес
- але
- by
- call
- званий
- Виклики
- CAN
- можливості
- можливості
- категорії
- певний
- сертифікат
- сертифікати
- зміна
- Зміни
- Канал
- Вибираючи
- клас
- класів
- classic
- клієнт
- клієнтів
- Коди
- збір
- Комунікація
- зв'язку
- комплекс
- Компоненти
- Умови
- конфігурація
- З'єднуватися
- підключений
- зв'язок
- міркування
- містити
- триває
- контроль
- управління
- створювати
- створення
- Повноваження
- DA
- дані
- Обмін даними
- визначати
- певний
- Визначає
- визначаючи
- визначення
- Ступінь
- залежить
- описувати
- описаний
- дизайн
- докладно
- розвивати
- розвиненою
- прилади
- різний
- безпосередньо
- відкрити
- розподілений
- розподілені системи
- Різне
- do
- робить
- e
- кожен
- ефективний
- продуктивно
- або
- елементи
- усувається
- дозволяє
- дозволяє
- шифрування
- кінець в кінець
- підвищувати
- гарантує
- середовищах
- обладнання
- особливо
- і т.д.
- Ефір (ETH)
- Навіть
- Події
- Кожен
- еволюціонує
- відмінно
- обмін
- обмін
- виконувати
- існує
- розширення
- полегшує
- ШВИДКО
- риси
- Файли
- міжмережеві екрани
- Перший
- Гнучкість
- гнучкий
- фокусується
- для
- форма
- знайдений
- фонд
- Рамки
- від
- повністю
- функціональність
- далі
- Загальне
- графік
- Group
- Ручки
- Мати
- Як
- How To
- HTTPS
- однаковий
- ідентифікований
- важливо
- in
- включати
- includes
- промислові
- промислова автоматизація
- Промисловий IoT
- промисловість
- інформація
- вхід
- екземпляр
- взаємопов'язані
- інтернет
- Взаємодія
- в
- КАТО
- IT
- ЙОГО
- приєднатися
- JPG
- json
- ключ
- мова
- останній
- легкий
- Лінія
- місцевий
- Логін
- низький
- управління
- карта
- макс-ширина
- механізм
- повідомлення
- обмін повідомленнями
- метод
- методика
- модель
- моделювання
- Моделі
- більше
- найбільш
- повинен
- потреби
- мережу
- вузол
- вузли
- нічого
- номер
- об'єкт
- об'єкти
- of
- Пропозиції
- on
- ONE
- постійний
- відкрити
- OpenSSL
- Опції
- or
- організація
- оригінал
- Інше
- вихід
- над
- параметри
- частина
- Проходження
- PC
- Дозволи
- платформа
- plato
- Інформація про дані Платона
- PlatoData
- влада
- попередник
- принцип
- обробка
- програми
- прогрес
- властивості
- запропонований
- протокол
- протоколи
- забезпечувати
- за умови
- забезпечує
- забезпечення
- видавець
- штовхнув
- Натискання
- Читати
- реального часу
- отримано
- отримує
- посилання
- посилання
- відносини
- випущений
- надійний
- залишається
- чудовий
- звітом
- представлений
- представляє
- представляє
- вимагати
- обмежити
- результат
- утримує
- Багаті
- то ж
- сценарії
- безшовні
- безпечний
- безпечно
- безпеку
- датчик
- посланий
- сервер
- сервери
- комплект
- набори
- налаштування
- підпис
- істотно
- простий
- So
- Софтвер
- Source
- Простір
- пробіли
- специфікація
- специфікації
- standard
- стандартизація
- нормований
- стан
- Як і раніше
- сильний
- структурований
- структур
- підписуватися
- абонент
- абоненти
- підписки
- такі
- підтримка
- взаємодія
- система
- Systems
- Мета
- Технологія
- ніж
- Дякую
- Що
- Команда
- Джерело
- їх
- Ці
- вони
- через
- до
- сьогодні
- переклад
- переклади
- перевезення
- тип
- Типи
- незрозуміло
- єдиний
- Використання
- використання
- використовуваний
- користувач
- користувачі
- використовує
- використання
- використовувати
- значення
- Цінності
- змінна
- різний
- постачальники
- версія
- дуже
- коли
- який
- в той час як
- з
- в
- Work
- запис
- вашу
- зефірнет