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OPCUA：工业自动化新时代的通信桥梁
随着工业4.0和智能制造的兴起，传统的工业自动化通信协议如OPC（OLE for Process Control）正面临着新的挑战。为了适应更为复杂和安全的网络环境，OPC基金会推出了基于Web服务架构（SOA）的新技术——OPCUA（OPC Unified Architecture）。在这一背景下，我们将探讨为什么需要 OPCUA，以及它如何解决传统OPC存在的问题。
首先，让我们回顾一下DCOM（分布式组件对象模型）的终止。在2002年初，微软宣布停止对COM技术的进一步发展，这直接影响到了传统OPC依赖于DCOM通信机制的事实。这种限制导致了跨平台、跨操作系统的问题，使得非Windows系统难以集成与使用传统OPC产品。
其次，我们来看一下COM/DCOM局限性。一方面，虽然DCOM提供了强大的安全机制，但其配置复杂且容易出错；另一方面，由于DCOM需要多个端口进行连接，它在防火墙上造成了安全隐患。此外，在嵌入式设备领域，由于这些设备通常运行不支持DCOM的操作系统，如VxWorks或Linux，因此在这些领域中使用传统OPC成为了一种困境。
为了克服这些问题，基于Web服务架构的是一种普遍接受的策略。这一方法通过隧道技术实现了数据穿越防火墙，同时也促进了不同操作系统间无缝通讯。但遗憾的是，即使是基于Web服务架构，也无法完全替代速度较慢而且数据吞吐量不足的情况，这对于许多敏感应用来说是不足为训。
此外，对于复杂数据结构和保证通信不丢失数据等需求，当前市场上的大多数传统OPC产品都无法满足。它们缺乏对复杂数据规范以及断开重连功能的一般支持，而这对于某些关键行业尤其重要，比如化工或石油化学业。
最后，与信息安全相关的问题也变得越发重要。随着网络犯罪活动增加，对非授权访问进行加密保护变得至关重要，而现有的标准化措施不足以应对这一挑战。此外，对于执行命令调用等功能，大多数现代应用程序都有所需求，但遗憾的是，只有在最新版本中才能找到相应解决方案，而旧版则无法满足这一需求。
综上所述，作为工业自动化界的一个重大创新步骤, OPCUA不仅提供了一种独立于供应商、语言、编程环境和操作系统之上的通用框架，而且还增强了性能、可扩展性、高可用性及因特网服务能力，为企业级计算机与嵌入式自动化组件之间建立起了一座桥梁，为未来智能制造时代奠定坚实基础。