OPCUA：新时代的工业通讯标准

在现代工业自动化中，数据交换和设备集成是至关重要的。随着技术的发展，传统的OPC（开放过程控制通信）协议已经面临新的挑战。为了应对这些挑战，OPCFoundation推出了OPCUA（开放通讯协议统一架构），这是一个更加安全、可靠、无缝连接不同系统和设备的解决方案。

终止COM/DCOM时代

传统上，OPC应用之间通过微软的组件对象模型(COM)技术进行数据交换。这使得Windows操作系统成为自动化领域的一个关键平台。但自2002年以来，由于.NET框架发布并宣布停止COM支持，这种依赖模式开始变得不再适用。此外，DCOM在跨越防火墙时存在安全风险，并且无法独立于Windows平台运行，这限制了其应用范围。

COM局限性

尽管DCOM提供了完整的通信基础架构和必要的安全机制，但它也带来了复杂性。在配置DSCM安全功能方面需要专业知识，而错误或疏忽可能导致非授权远程访问。同时，由于DCOM依赖端口建立多个连接，它需要在防火墙上打开多个端口，从而增加了攻击面的大小。

跨平台问题

虽然传统OPC在视窗环境下表现良好，但它并不适用于非视窗操作系统，如Unix或Linux，以及嵌入式设备领域。在这些场景中，即使有试图使用XML-DA规范来实现基于Web服务的通信，其速度仍然不足以满足快速实时数据交换所需。

统一数据模型与复杂结构支持

为了简化用户体验和提高效率，新的 OPCUA规范引入了一种统一数据模型，使得用户可以通过单个接口访问当前值、事件和历史记录。此外，对于配置复杂设备，如那些具有特定数据类型结构需求的情形，可以利用复杂数据规范来描述这些结构，但大多数现有的传统OPC产品尚未支持这一点。

保证通信连续性与非授权访问保护

对于一些关键区域如化工或者石油化学行业，在保证无缝记录过程中的连续性非常重要。因此，供应商必须实施特殊扩展方法，以便检测断开连接并确保缓存、冗余存储以及转发功能。而且，在今天这个网络高度互联的情况下，对非授权访问进行加强保护尤为重要，以应对网络犯罪等威胁。

命令调用支持

除了读写数值之外，还有执行命令，比如启动驱动器或下载文件到设备上的需求。然而，这些命令调用的规范仅限于最新的一代 OPCUA，而不是旧有的 OPC标准，因此不能直接应用到现有的生产环境中去。

综上所述，随着制造业向智能制造转型，一种全新的工业通讯协议——OCP UA 正逐步取代老旧但仍广泛使用的大量遗留系统。这种新协议旨在为企业级计算机与嵌入式自动化组件提供一种独立于微软、UNIX或其他操作系统之上的桥梁，并且能够处理更高层次的事务，如跨界集成、大规模部署、高可用性的要求，同时保持最高程度的人类易用性。这就是为什么我们认为 OPC UA 不仅是未来，而且是不可避免的一个趋势，是每位从事工业自动化工作的人员都应该熟悉并学习的一项技能。