未來(lái)智能工廠(chǎng)不可或缺的通信協(xié)議

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIOT)也就是工業(yè)4.0革命正在帶來(lái)巨大影響，為了建設智能工廠(chǎng)，越來(lái)越多的設備連接并產(chǎn)生前所未有的數據。為了更好的消費和從數據提取價(jià)值，行業(yè)正在轉向更先進(jìn)的通信協(xié)議，如OPC UA模型來(lái)簡(jiǎn)化這項任務(wù)。

　　未來(lái)智能工廠(chǎng)將帶來(lái)世大的改進(jìn)，不僅是在工廠(chǎng)車(chē)間，它幾乎跨越所有的工業(yè)部門(mén)。從工廠(chǎng)車(chē)間到控制管理再到業(yè)務(wù)部門(mén)，全面提升生產(chǎn)力和企業(yè)的整體效益。高級技術(shù)工人將能利用新技術(shù)來(lái)提高工廠(chǎng)的產(chǎn)能、安全性和減少損耗。

　　為了實(shí)現這些無(wú)法未來(lái)工廠(chǎng)的愿景，新的技術(shù)不僅要與遺留的自動(dòng)化系統集成，還要安裝和融入新的原始設備制造商(OEM)設備。

　　這需要一個(gè)強大的以太網(wǎng)基礎設施，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)傳輸工廠(chǎng)數據已經(jīng)不是什么新技術(shù)。最新的通信技術(shù)要有駕馭以太網(wǎng)的能力，并能和傳統的M2M通信技術(shù)共享。但最新的技術(shù)遵循面向對象的數據結構和關(guān)系連接。

　　例如，傳送一個(gè)數據“71”時(shí)，它有可能包含了更豐富的數據結構，如數值“71”，單位“華氏”，工廠(chǎng)的位置信息和上一次維護的時(shí)間。無(wú)論它是H2M，M2M或者機器到云，這是今天能夠實(shí)現的和傳遞巨大價(jià)值的一個(gè)區域，也是實(shí)現智能工廠(chǎng)的關(guān)鍵之一。

　　當談?wù)撨@些M2M通信的新方法時(shí)，我們會(huì )馬上想到控制方面，工廠(chǎng)性能如何提高，如何減少能源損耗和提高生產(chǎn)力等等。但除此之外，新技術(shù)如大數據分析和云允許有遠見(jiàn)的公司通過(guò)正在生產(chǎn)的數據生成巨大的價(jià)值。通過(guò)數據中心的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò )基礎設施，企業(yè)可以實(shí)現操作和信息的連接。因此，他們現在有預見(jiàn)性地進(jìn)行業(yè)務(wù)決策，提高安全性和實(shí)時(shí)把握工廠(chǎng)的產(chǎn)線(xiàn)情況。

　　工業(yè)4.0的語(yǔ)言

　　為了實(shí)現工業(yè)4.0和下一代的M2M數據的真正好處，開(kāi)發(fā)者和工程師必須標準化核心技術(shù)，提供具有新水平的互操作性、安全和模型化。在過(guò)去幾年OPC UA技術(shù)受到很多人的關(guān)注，工業(yè)4.0專(zhuān)家已定義OPC UA作為唯一滿(mǎn)足工業(yè)4.0需求，具有數據建模和數據安全能力的通訊協(xié)議。 OPC UA引領(lǐng)數字化轉型之路，它不僅被設計從底層頂層系統集成，也為作未來(lái)有待開(kāi)發(fā)的技術(shù)。OPC UA是十分前沿的信息模型。

　　圖片來(lái)源西門(mén)子

　　OPC UA代表著(zhù)OEM設備制造商開(kāi)發(fā)下一代自動(dòng)化解決方案邁出重要一步， 開(kāi)發(fā)人員能夠安全地交換豐富的數據，更高層次的互操作性，同時(shí)提供新的價(jià)值和性能水平。OPC UA的優(yōu)點(diǎn)是與平臺無(wú)關(guān)的，并擴展了標準OPC的功能，同時(shí)解決了OPC的安全性、平臺DCOM依賴(lài)性的問(wèn)題。

　　系統集成和安全性

　　集成的一個(gè)重要顧慮是面向服務(wù)的架構(SOA)，而OPC UA可以輕松實(shí)現所有既定的規范如OPC DA， OPC HDA，OPC A&E，不需要依賴(lài)微軟的DCOM技術(shù)。這是一個(gè)開(kāi)放的、平臺獨立的集成了完整的安全機制的協(xié)議，并增加工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)友好的信息模型。為公司管理現場(chǎng)設備提供一個(gè)可靠的連接，即使采用不同的操作系統，也不會(huì )受到影響。 OPC UA的復合數據結構和多層次能輕松模型化和連接其它系統。

　　另一個(gè)關(guān)鍵是在現代化環(huán)境越來(lái)越多的設備到另一個(gè)與網(wǎng)絡(luò )是安全的，OPC UA安全概念是基于當前互聯(lián)網(wǎng)標準的，包括用戶(hù)身份驗證、簽名消息和加密用戶(hù)數據。OPC UA支持一個(gè)基于TCP互聯(lián)網(wǎng)數據交換專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的OPC UA二進(jìn)制協(xié)議，并有效地通過(guò)防火墻，任何消息都可以通過(guò)HTTP或任何其他端口轉發(fā)。此外，OPC UA支持可配置超時(shí)，自動(dòng)錯誤檢測和恢復機制，以防止數據丟失，并做好安全的高可用性系統。

　　隨著(zhù)設備的越來(lái)越強大，更快的處理器，更大的內存，更快的連接速度和擴展智能。它們每一天都變得越來(lái)越互聯(lián)性，如此同時(shí)，這些設備的價(jià)值將隨著(zhù)連接數量的增加而增加。隨著(zhù)這些設備的增長(cháng)，嵌入式OPC UA的潛力是越明朗的。