Annonce de la norme de passerelle OPC UA/DDS
L'intégration de différentes solutions et normes de connectivité est l'un des défis les plus importants auxquels sont confrontés les concepteurs de systèmes et les intégrateurs de systèmes lors du déploiement de systèmes complexes d'Internet des objets industriels (IoT).
Chez RTI, nous travaillons constamment pour accélérer la révolution de l'IoT industriel. Au cours des dernières années, nous avons développé des passerelles de connectivité standard pour garantir que les systèmes DDS peuvent facilement s'intégrer à d'autres cadres de connectivité de base. Cette année, nous avons travaillé sur une passerelle OPC UA/DDS standard, un pont entre deux des cadres de communication IoT industriels les plus connus. Nous sommes ravis d'annoncer que cette passerelle vient d'être adoptée par l'Object Management Group (OMG).
Spécification de la passerelle OPC UA/DDS
L'année dernière, l'OMG et la Fondation OPC ont annoncé une stratégie de collaboration pour les normes de connectivité DDS et OPC UA. Suite à cette annonce, l'OMG a publié un appel d'offres (RFP) pour la définition d'une passerelle OPC UA/DDS standard afin de permettre une interopérabilité transparente entre les applications DDS et OPC UA.
Nous avons relevé le défi et élaboré une proposition de 140 pages avec la contribution des utilisateurs et des fournisseurs DDS et OPC UA, qui a été votée et adoptée lors de la réunion technique OMG de mars. Ce billet de blog donne un aperçu de la nouvelle spécification et décrit les prototypes que nous avons développés pour valider la nouvelle norme.
Présentation des spécifications
L'objectif de la spécification de passerelle OPC UA/DDS est de permettre aux applications DDS et OPC UA d'interagir de manière transparente en utilisant les mécanismes natifs de chaque cadre spécifique. En pratique, cela implique de résoudre deux problèmes distincts :
- Créer un pont OPC UA vers DDS pour permettre aux applications DDS de fonctionner dans l'AddressSpace d'un serveur OPC UA utilisant les capacités de publication-abonnement DDS centrées sur les données standard et les mécanismes RPC sur DDS.
- Créer un pont DDS vers OPC UA pour permettre aux applications clientes OPC UA de participer en tant que citoyens de première classe à l'espace de données mondial DDS à l'aide des services OPC UA standard.
Figure 1 :Concept de passerelle OPC UA/DDS Pont OPC UA vers DDS
Le pont OPC UA vers DDS permet aux applications DDS de lire, d'écrire et de s'abonner à des informations dans l'AddressSpace d'un serveur OPC UA. Ce côté de la passerelle répond à certains des cas d'utilisation pour lesquels nous avons constaté un besoin dans la communauté. Par exemple, il permet d'intégrer des appareils compatibles OPC UA dans de plus grands systèmes de systèmes qui nécessitent l'évolutivité et les capacités de QoS de DDS. La figure 2 illustre ce type de déploiements où quelques applications DDS s'abonnent à l'aide du protocole filaire DDS-RTPS aux informations fournies par deux serveurs OPC UA qui utilisent le protocole binaire OPC UA.
Le comportement du pont OPC UA vers DDS est assez simple. D'un côté, la passerelle instancie un client OPC UA capable de se connecter à un serveur et d'effectuer un ensemble d'actions à l'aide des services OPC UA (par exemple, en utilisant l'Ensemble de services d'attributs à Lire et Écrire , et en utilisant l'Abonnement et Ensembles de services MonitoredItems pour s'abonner aux changements de données et aux événements). De l'autre côté, la passerelle instancie un ensemble de DataReaders et DataWriters capable de gérer les interactions requises avec le côté DDS.
La spécification divise les informations exposées aux applications DDS en deux catégories :
- Mappages d'ensembles de services - fournit des services DDS équivalents à la plupart des services OPC UA standard en utilisant les mécanismes définis dans la spécification OMG RPC sur DDS. Ces mappages permettent aux demandeurs DDS d'appeler des services, tels que Read ou Écrire pour effectuer le Service OPC UA équivalent opérations ou pour appeler le service de navigation pour naviguer dans l'AddressSpace du serveur.
- Mappage du modèle d'abonnement - fournit aux applications DDS une cartographie simplifiée du Serveur OPC UA . Ce mappage permet aux intégrateurs système de combiner des MonitoredItems pour un ou plusieurs abonnements aux sujets DDS, offrant un moyen puissant de modéliser la manière dont les informations sont transmises et consommées par les applications DDS.
Pour faciliter le travail des intégrateurs système, nous avons défini une syntaxe XML pour configurer l'OPC UA vers DDS Bridge. L'extrait ci-dessous montre un simple fichier de configuration de passerelle OPC UA/DDS.
Le fichier de configuration est organisé comme suit :
- Il définit les types DDS qui décrivent les sujets DDS qui seront créés à la suite des mappages spécifiés dans le fichier de configuration. Ceux-ci peuvent être utilisés dans les configurations de passerelle OPC UA/DDS, qui peuvent être déployées dans différents processus ou machines.
- Il définit une instance de passerelle qui instancie un pont OPC UA vers DDS (il peut également contenir un pont DDS vers OPC UA). D'un côté, ce pont utilise une connexion OPC UA (qui instancie un client OPC UA pour se connecter à un serveur), et un DomainParticipant de l'autre côté (qui gère la création des entités DDS).
- Il configure les ensembles de services que nous souhaitons exposer aux applications DDS (par exemple, l'ensemble de services d'attributs pour permettre des lectures ou des écritures ponctuelles d'informations dans l'AddressSpace du Serveur OPC UA ).
- Il configure un ensemble d'entrées OPC UA (c'est-à-dire les abonnements à OPC UA MonitoredItems ) et les sorties DDS (Publication des Sujets DDS ). Les entrées et les sorties peuvent être combinées de sorte que les MonitoredItems spécifié dans une entrée peut être affecté à un champ d'une ou plusieurs sorties DDS. Ce processus est géré par les affectations dans la section Mapping.
Pont DDS vers OPC UA
Le pont DDS vers OPC UA permet aux applications clientes OPC UA de participer en tant que citoyens de première classe à l'espace de données global DDS. Ce côté de la passerelle remplit également le reste des cas d'utilisation dont nous avons discuté avec les utilisateurs DDS et OPC UA. Par exemple, il permet aux clients et outils OPC UA existants de parcourir les sujets et les instances que les applications DDS échangent dans différents domaines DDS, et même de configurer des abonnements personnalisés pour les membres de ces sujets. La figure 3 illustre ces types de déploiements, où les applications clientes OPC UA accèdent, à l'aide du protocole binaire OPC UA, aux informations fournies par les applications DDS à l'aide de leur protocole filaire DDS-RTPS natif.
En résumé, le pont DDS vers OPC UA définit un modèle d'information OPC UA pour représenter l'espace de données global DDS. C'est-à-dire qu'il définit un ensemble d'objets et de nœuds variables pour représenter les domaines, les sujets, les instances et les types de données DDS. Nous déployons ce modèle d'information dans un serveur OPC UA intégré à la passerelle. Ce serveur fournit tous les mécanismes standard pour permettre aux clients de parcourir les informations dans l'espace de données global DDS et de lire, d'écrire ou de s'abonner à des informations à l'aide de l'ensemble de services OPC UA approprié. .
Dans la spécification, nous avons également défini la syntaxe XML pour configurer le pont DDS vers OPC UA, ce qui permet aux intégrateurs système de décider quelles parties de l'espace de données global DDS sont représentées dans l'AddressSpace du serveur OPC UA et donc exposé aux clients OPC UA. L'extrait ci-dessous montre un simple fichier de configuration de passerelle OPC UA/DDS.
Technologie de l'Internet des objets
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