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　　1 前言

　　工業(yè)4.0的未來(lái)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(lái)，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(chǎng)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(zhuān)有設(shè)備的框架。

　　想要實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0，除了多種類(lèi)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(kāi)發(fā)了OPC UA pub / sub標(biāo)準(zhǔn)，利用發(fā)布/訂閱技術(shù)來(lái)確保多個(gè)設(shè)備可以從集中式系統(tǒng)(如云)訪問(wèn)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(chǎng)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(kāi)發(fā)。通過(guò)OPC UA pub/sub over TSN，工業(yè)可以實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)場(chǎng)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(lái)?

　　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(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。這種統(tǒng)一架構(gòu)和通信過(guò)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(guò)程的工業(yè)部門(mén)，第二受益者即是數(shù)十年來(lái)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(mén)提供服務(wù)的供應(yīng)商可以構(gòu)建或開(kāi)發(fā)更多的IoT硬件，規(guī)則引擎和軟件，以支持對(duì)車(chē)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(zhuān)有平臺(tái)，開(kāi)發(fā)人員不再需要為不同的設(shè)備開(kāi)發(fā)各種各種的應(yīng)用程序。

　　通過(guò)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(wèn)的HMI面板被越來(lái)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(kāi)發(fā)人員將從移動(dòng)和基于Web的應(yīng)用程序開(kāi)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(wèn)的HMI提供的廣泛的設(shè)計(jì)、動(dòng)畫(huà)和計(jì)算能力也將用作為工業(yè)部門(mén)開(kāi)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(chǎng)設(shè)備的訪問(wèn)。

　　此外，通過(guò)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(lái)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(jiǎn)化為最基本組件，功能強(qiáng)大，美觀，性?xún)r(jià)比極高。

　　設(shè)備的前部保持了IP66的防護(hù)等級(jí)，并通過(guò)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(kù)以及OPC UA標(biāo)準(zhǔn)和pub /通信子服務(wù)器和客戶端。