1 前言
工業(yè)4.0的未來將繼續(xù)取決于將更多設(shè)備和工廠資產(chǎn)集成到互連網(wǎng)絡(luò)中的能力。自成立以來，OPC基金會(huì)一直致力于規(guī)范統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，如OPC UA pub/sub over TSN。
2 為什么要推出 OPC UA pub/sub over TSN?
實(shí)現(xiàn)一個(gè)互連和自動(dòng)化的工業(yè)系統(tǒng)會(huì)面臨的第一個(gè)障礙是：工業(yè)現(xiàn)場中的設(shè)備大多都是使用不同的通信協(xié)議的設(shè)備。為了使這些設(shè)備能夠進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)交互，它們必須能夠互相通信，OPC UA就提供了統(tǒng)一各種僅支持某種協(xié)議的專有設(shè)備的框架。
想要實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0，除了多種類型的設(shè)備之間要能互連之外，還需確保它們能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。為了克服多對(duì)多通信的挑戰(zhàn)，OPC基金會(huì)開發(fā)了OPC UA pub / sub標(biāo)準(zhǔn)，利用發(fā)布/訂閱技術(shù)來確保多個(gè)設(shè)備可以從集中式系統(tǒng)(如云)訪問共享信息。
OPC UApub/sub over TSN確保了連接實(shí)時(shí)性。在OPC UA pub / sub標(biāo)準(zhǔn)使機(jī)器對(duì)機(jī)器和機(jī)器對(duì)云的通信成為可能的同時(shí)，OPC UA pub/sub over TSN 技術(shù)使得現(xiàn)場級(jí)層級(jí)的傳感器，IoT設(shè)備和邊緣設(shè)備可以集成到近乎實(shí)時(shí)的互連網(wǎng)絡(luò)中。
OPC基金會(huì)新增的統(tǒng)一和通信標(biāo)準(zhǔn)成功地領(lǐng)導(dǎo)了支持全系列工業(yè)自動(dòng)化的標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)。通過OPC UA pub/sub over TSN，工業(yè)可以實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)場到云的互操作性，這是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0所必須克服的難題。
3 OPC UA將定義工業(yè)4.0的未來?
OPC UA pub/sub over TSN提供的通信協(xié)議同步，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和確定性連接為各種企業(yè)提供了一個(gè)公平的競爭環(huán)境。這種統(tǒng)一架構(gòu)和通信過程的第一受益者是即將在傳統(tǒng)設(shè)施中實(shí)施自動(dòng)化過程的工業(yè)部門，第二受益者即是數(shù)十年來一直在工業(yè)領(lǐng)域被應(yīng)用的應(yīng)用程序和解決方案的軟件和硬件的供應(yīng)商。
有了統(tǒng)一的通信架構(gòu)，為工業(yè)部門提供服務(wù)的供應(yīng)商可以構(gòu)建或開發(fā)更多的IoT硬件，規(guī)則引擎和軟件，以支持對(duì)車間數(shù)據(jù)的捕獲，處理和分析。
統(tǒng)一的架構(gòu)確保了應(yīng)用程序可以在做很少甚至不做其他配置的情況下就能適用于各種專有平臺(tái)，開發(fā)人員不再需要為不同的設(shè)備開發(fā)各種各種的應(yīng)用程序。
通過OPC UA pub/sub over TSN提供的統(tǒng)一體系結(jié)構(gòu)和確定性通信，支持Web端訪問的HMI面板被越來越廣泛地使用，也為第三方平臺(tái)提供了他們一直在工業(yè)領(lǐng)域中尋找的切入點(diǎn)。
開發(fā)人員將從移動(dòng)和基于Web的應(yīng)用程序開發(fā)中汲取經(jīng)驗(yàn)，從而為工業(yè)4.0用例(如邊緣計(jì)算或IoT實(shí)施)創(chuàng)建應(yīng)用程序。支持Web訪問的HMI提供的廣泛的設(shè)計(jì)、動(dòng)畫和計(jì)算能力也將用作為工業(yè)部門開發(fā)敏捷的，云支持的應(yīng)用程序的平臺(tái)。最終，這些工業(yè)用的移動(dòng)應(yīng)用程序?qū)⒂兄谶h(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)或?qū)S現(xiàn)場設(shè)備的訪問。
此外，通過OPC UA pub/sub over TSN，安全團(tuán)隊(duì)還可以利用安全信息和事件管理工具的功能來確保擴(kuò)展的IoT網(wǎng)絡(luò)的信息安全。
附錄-低成本高質(zhì)量HMI-eSMART系列
考慮到非常特定的應(yīng)用程序，我們將eSMART簡化為最基本組件，功能強(qiáng)大，美觀，性價(jià)比極高。
設(shè)備的前部保持了IP66的防護(hù)等級(jí)，并通過了全球低成本行業(yè)所不具備的認(rèn)證，可在最危險(xiǎn)的環(huán)境中使用。配套軟件JMobile的獨(dú)特連接能力(X平臺(tái)內(nèi)的軟件)使eSMART可以與龐大的關(guān)鍵協(xié)議庫以及OPC UA標(biāo)準(zhǔn)和pub /通信子服務(wù)器和客戶端。
