电力系统通信软件：OPC-UA二次开发_（18）.OPC-UA与物联网技术融合.docx

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OPC-UA与物联网技术融合

1.OPC-UA概述

OPC-UA（OpenPlatformCommunicationsUnifiedArchitecture）是一种工业通信标准，旨在实现不同设备和系统之间的互操作性。OPC-UA不仅继承了OPCClassic的优点，还引入了现代通信协议和安全机制，使其成为工业自动化领域的重要技术之一。OPC-UA通过定义一组标准的服务和数据模型，使得不同厂商的设备和系统能够在同一个网络环境中高效交换数据。

1.1OPC-UA的历史背景

OPC（OLEforProcessControl）最初由微软在1996年提出，旨在解决工业自动化系统中的数据通信问题。随着时间的推移，OPCClassic逐渐暴露出一些局限性，如依赖于微软的COM/DCOM技术、缺乏安全机制等。为了克服这些限制，OPC基金会于2008年发布了OPC-UA标准。OPC-UA基于现代网络技术，如TCP/IP和Web服务，提供了更为灵活和安全的通信机制。

1.2OPC-UA的核心功能

OPC-UA的核心功能包括：

数据访问（DataAccess）：实时访问设备和系统的数据。

报警与事件（AlarmsandConditions）：管理和处理报警和事件。

历史数据访问（HistoricalAccess）：访问历史数据以进行分析和归档。

方法调用（Methods）：远程调用设备和系统的功能。

安全机制（Security）：提供端到端的安全通信，包括身份验证、授权和数据加密。

1.3OPC-UA的数据模型

OPC-UA的数据模型是基于对象（Object）和变量（Variable）的概念。对象代表设备或系统中的实体，变量则表示这些实体的属性或状态。通过定义对象和变量的层次结构，OPC-UA能够清晰地表示复杂的工业系统。

//示例：定义一个简单的OPC-UA对象和变量

#includeopen62541.h

//创建一个OPC-UA服务器

UA_Server*server=UA_Server_new();

//设置服务器的配置

UA_ServerConfig_setDefault(UA_Server_getConfig(server));

//定义一个对象

constUA_NodeIdobjectNodeId=UA_NODEID_STRING(1,MyObject);

constUA_QualifiedNameobjectName=UA_QUALIFIEDNAME(1,MyObject);

constUA_NodeIdobjectTypeId=UA_NODEID_NUMERIC(0,UA_NS0ID_FOLDERTYPE);

UAServers_addObjectNode(server,

objectNodeId,

UA_NODEID_NUMERIC(0,UA_NS0ID_OBJECTSFOLDER),

UA_NODEID_NUMERIC(0,UA_NS0ID_ORGANIZES),

objectName,

objectTypeId,

NULL,

NULL);

//定义一个变量

constUA_NodeIdvariableNodeId=UA_NODEID_STRING(1,MyVariable);

constUA_QualifiedNamevariableName=UA_QUALIFIEDNAME(1,MyVariable);

constUA_NodeIdvariableTypeId=UA_NODEID_NUMERIC(0,UA_NS0ID_BASEDATAVARIABLETYPE);

constUA_VariantvariableValue;

UA_Variant_setScalarCopy(variableValue,(void*)UA_UInt32_new(),UA_TYPES[UA_TYPES_UINT32]);

UA_Server_addVariableNode(server,

variableNodeId,