Обмен данными между традиционными системами автоматизации и облачными сервисами часто вызывает вопросы, связанные с совместимостью и безопасностью. OPC UA предлагает встроенные механизмы безопасности, которые эффективно помогают решать эти задачи.
Article05.01.2026
Углекислый газ в двух словах
OPC на протяжении многих лет применяется в промышленности, обеспечивая простую и быструю реализацию, однако при этом имеет определённые ограничения по масштабируемости и гибкости.
OPC UA был разработан как значительное развитие этой технологии и позволяет обеспечить безопасный и стандартизированный обмен данными между автоматизированными процессами и ИТ-системами на различных платформах.
Архитектура OPC UA поддерживает более высокую масштабируемость, совместимость и расширенные функции безопасности, что делает его хорошо подходящим для современных промышленных сред.
Для приложений IIoT OPC UA предоставляет существенные преимущества благодаря повышенному уровню совместимости.
СодержаниеСодержание
Что такое OPC UA?
Выпущенный в 2008 году, протокол OPC UA стал одним из ключевых решений для обеспечения совместимости между цифровыми системами. Это решение полностью соответствует концепциям IIoT.
Одним из его ключевых преимуществ является полная совместимость с OPC Classic и его функциями. При этом, в отличие от OPC Classic, который работает только в среде Windows, OPC UA поддерживает несколько платформ, включая Apple, Android, Linux и Windows, обеспечивая значительно более широкую совместимость.
OPC Classic и OPC UA имеют ряд общих базовых функций, таких как локальное и сетевое обнаружение серверов, иерархическое представление данных, а также управляемые операции чтения и записи с учётом прав доступа. Кроме того, OPC UA совместим с широким спектром аппаратных средств, включая традиционные компьютеры, программируемые логические контроллеры, микроконтроллеры и облачные серверы.
Форматирование сообщений и безопасность в OPC UA
Обмен сообщениями в OPC UA осуществляется как на уровне устройств, так и на более высоких уровнях системы с использованием двух основных форматов: Binary UA и XML. Эти форматы определяют способ кодирования и декодирования сообщений.
Бинарный формат Binary UA чаще всего применяется на уровне оборудования, поскольку требует меньших вычислительных ресурсов и обеспечивает более высокую производительность. Он был разработан для эффективного кодирования и декодирования данных с учётом минимизации их объёма, что позволяет оптимизировать скорость обмена.
XML, напротив, используется для обмена информацией на более высоком уровне. Клиенты, работающие по протоколу OPC UA, могут интерпретировать сообщения в формате XML, который предоставляет расширенные возможности сериализации и десериализации и лучше подходит для обработки сложных структур данных.
С точки зрения безопасности OPC Classic опирается на протоколы COM и DCOM компании Microsoft. OPC UA использует собственную комплексную модель безопасности, включающую инфраструктуру открытых ключей (PKI) и сертификаты x.509, принятые в промышленности. Также поддерживаются аутентификация, шифрование, авторизация и другие современные механизмы защиты, обеспечивающие целостность и конфиденциальность данных.
Протокольное взаимодействие
Для определения обмена данными между клиентом и сервером OPC UA использует два транспортных протокола: OPC TCP и SOAP/HTTP(s). OPC TCP является специализированным протоколом, то есть передаваемую информацию могут интерпретировать только клиенты OPC UA. Обмен данными между клиентом и сервером двунаправленный, а сообщения передаются в защищённой бинарной структуре.
При использовании SOAP сообщения передаются по HTTP(s). В отличие от OPC TCP, этот подход обеспечивает более широкие возможности интерпретации данных и допускает доступ даже через стандартный веб-браузер. Такой метод широко применяется в промышленных средах.
Преимущества и применение OPC UA в IIoT
Протокол OPC UA обеспечивает межплатформенную совместимость при одновременном соблюдении требований безопасности и масштабируемости. Он широко рассматривается как ключевое решение для интеграции систем IIoT.
Обмен данными через OPC UA является прозрачным, что значительно снижает сложности интеграции оборудования и систем различных производителей. В результате производители всё чаще обязаны предоставлять всю релевантную информацию именно через этот протокол.
OPC UA предоставляет чёткий и эффективный способ интеграции данных от полевого оборудования в системы более высокого уровня. Хотя MQTT также широко используется для прямого подключения устройств, OPC UA остаётся основой для структурированного и безопасного обмена данными в промышленной среде.
OPC UA с JavaScript, JSON и REST API
Одной из ключевых задач IIoT является использование собранных данных для аналитики и получения практически применимых выводов. OPC Foundation демонстрирует примеры применения OPC UA совместно с API, и аналогичные подходы могут быть реализованы с использованием IIoT-сервисов, таких как Netilion.
Netilion Connect — это сервис подключения на основе API, включающий дополнительный модуль сервера OPC, что упрощает интеграцию с клиентами OPC UA. Через сервер OPC UA данные могут быть бесшовно интегрированы в другие решения, например MES- или SCADA-системы.
Использование сервера OPC UA в качестве уровня подключения для клиентских приложений имеет ряд преимуществ. Оно не требует локальной установки, снижая первоначальные затраты на инфраструктуру и последующие усилия по обслуживанию. Для работы необходим только доступ к интернету, что делает внедрение быстрым и экономически эффективным.
Сбор данных, как правило, основан на использовании JSON для представления данных и JavaScript для реализации логики. По мере сближения ИТ и автоматизации языки программирования будут всё шире применяться в промышленной среде.
Netilion is an award-winning IIoT ecosystem, designed for industrial processes. It connects the physical and digital worlds to send valuable information from the field to you anywhere at any time.
At the end of the course you will know about the features of the PROFINET technology and the PA profiles, network design of 100BaseTX and Ethernet-APL.
Хотите принять участие в одном из наших мероприятий? Выберите по категории или отрасли.
Ваша конфиденциальность очень важна для нас
Мы используем файлы cookie для повышения удобства просмотра веб-страниц, сбора статистических данных для оптимизации функциональности сайта, а также для показа рекламы и контента, адаптированных специально под вас.
Выбирая опцию "Принять все", вы соглашаетесь с использованием нами файлов cookie.
Для получения более подробной информации ознакомьтесь с нашей Политикой использования файлов cookie .