RTI annonce l'adoption par l'OMG du standard de passerelle OPC UA/DDS

L'intégration de solutions et standards de connectivité divers reste un obstacle majeur pour les concepteurs et intégrateurs de systèmes construisant des écosystèmes IIoT complexes.

RTI pilote la révolution IIoT en créant des passerelles de connectivité standardisées qui permettent aux systèmes DDS d'interopérer transparemment avec d'autres cadres de base. Cette année, nous avons introduit une passerelle OPC UA/DDS standard – un pont entre deux des protocoles de communication les plus proéminents de l'industrie – et nous sommes ravis d'annoncer son adoption récente par l'Object Management Group (OMG).

Spécification de la passerelle OPC UA/DDS

Dans une initiative conjointe entre l'OMG et la OPC Foundation, la collaboration sur les standards de connectivité DDS et OPC UA a été annoncée l'an dernier. Suite à cela, l'OMG a publié un appel à propositions (RFP) pour une passerelle OPC UA/DDS standard permettant l'interopérabilité transparente entre applications DDS et OPC UA. RTI a répondu avec une proposition complète de 140 pages, incorporant les retours d'utilisateurs et fournisseurs DDS et OPC UA, qui a reçu l'approbation lors de la réunion technique de mars de l'OMG. Cet article offre un aperçu concis de la spécification et présente les prototypes que nous avons construits pour la valider.

Aperçu de la spécification

La spécification de la passerelle OPC UA/DDS vise à permettre aux applications DDS et OPC UA d'interopérer de manière transparente en utilisant les mécanismes natifs de chaque cadre. Elle répond à deux défis fondamentaux :

• Construire un pont OPC UA vers DDS qui permet aux applications DDS d'opérer dans l'AddressSpace d'un serveur OPC UA en utilisant les capacités publication-souscription et RPC de DDS.
• Construire un pont DDS vers OPC UA qui permet aux applications clientes OPC UA d'agir en citoyens de première classe dans l'Espace de Données Global DDS via les services OPC UA standards.

Figure 1 : Concept de la passerelle OPC UA/DDS

Pont OPC UA vers DDS

Le pont OPC UA vers DDS permet aux applications DDS de lire, écrire et s'abonner aux données dans l'AddressSpace d'un serveur OPC UA. Cette fonctionnalité est critique pour intégrer des appareils compatibles OPC UA dans des systèmes nécessitant l'évolutivité et les fonctionnalités QoS de DDS. La Figure 2 illustre un déploiement typique où les applications DDS s'abonnent via le protocole DDS-RTPS à des informations provenant de serveurs OPC UA utilisant le protocole binaire OPC UA.

Figure 2 : Pont OPC UA vers DDS

Le fonctionnement du pont est simple : côté OPC UA, il crée un client qui se connecte à un serveur et effectue des services OPC UA standards tels que Read, Write et la gestion des abonnements. Côté DDS, il instancie un ensemble de DataReaders et DataWriters pour interagir avec les sujets DDS.

La spécification divise les données exposées à DDS en deux catégories :

• Mappages des ensembles de services – Services DDS qui émulent la plupart des services OPC UA en utilisant la spécification OMG RPC over DDS, permettant aux demandeurs DDS d'invoquer des opérations comme Read, Write et Browse.
• Mappage du modèle d'abonnement – Un mappage simplifié du Server OPC UA qui permet aux intégrateurs de combiner plusieurs MonitoredItems en sujets DDS, offrant une approche de modélisation puissante pour les consommateurs DDS.

Pour simplifier la configuration, nous avons défini un schéma XML. Voici un exemple concis de fichier de configuration de passerelle OPC UA/DDS pour un pont OPC UA vers DDS.

<dds> <types> <struct>...</struct> </types> <ddsopcua_gateway name="MyGateway"> <opcua_connection>...</opcua_connection> <domain_participant>...</domain_participant> <opcua_to_dds_bridge> <service_set>...</service_set> <subscription> <opcua_input>...</opcua_input> <dds_output>...</dds_output> <dds_output>...</dds_output> <dds_output>...</dds_output> <mapping>...</mapping> </subscription> </opcua_to_dds_bridge> </ddsopcua_gateway> </dds>

Listing 1 : Exemple de configuration passerelle OPC UA/DDS (Pont OPC UA vers DDS)

Le fichier de configuration est structuré comme suit :

• Il définit les types de données DDS qui décrivent les sujets créés par les mappages.
• Il déclare une instance de passerelle qui instancie un pont OPC UA vers DDS, incluant une connexion client OPC UA et un DomainParticipant DDS.
• Il configure les ensembles de services exposés aux applications DDS, tels que l'Attribute Service Set pour les lectures ou écritures ponctuelles.
• Il spécifie les entrées OPC UA (abonnements aux MonitoredItems) et les sorties DDS (publications de sujets), avec des affectations de mapping qui lient les entrées aux champs de sortie.

Pont DDS vers OPC UA

Le pont DDS vers OPC UA permet aux applications clientes OPC UA de participer pleinement à l'Espace de Données Global DDS. Cette fonctionnalité permet aux clients et outils OPC UA existants de parcourir les sujets, instances et types de données DDS à travers plusieurs domaines DDS, et de créer des abonnements sur mesure. La Figure 3 démontre un déploiement où les clients OPC UA utilisent le protocole binaire pour accéder aux informations fournies par les applications DDS via le protocole natif DDS-RTPS.

Figure 3 : Pont DDS vers OPC UA

En substance, le pont DDS vers OPC UA modélise l'Espace de Données Global DDS dans l'espace d'adresses d'un serveur OPC UA. Il définit des Objets et Nœuds Variables pour les domaines DDS, sujets, instances et types de données, et les expose via les services OPC UA standards. Un schéma de configuration XML permet aux intégrateurs de choisir quelles parties de l'espace DDS sont représentées dans l'espace d'adresses OPC UA.

<dds> <types> <struct>...</struct> </types> <ddsopcua_gateway name="MyOtherGateway"> <opcua_server>...</opcua_server> <domain_participant>...</domain_participant> <domain_participant>...</domain_participant> <dds_to_opcua_bridge> <domain> <topic_group>...</topic_group> <topic>...</topic> </domain> <domain> <topic_group>...</topic_group> </domain> </dds_to_opcua_bridge> </ddsopcua_gateway> </dds>

Listing 2 : Exemple de configuration passerelle OPC UA/DDS (Pont DDS vers OPC UA)

Le fichier de configuration est organisé comme suit :

• Il définit les types de données DDS instanciés par la passerelle.
• Il déclare une instance de passerelle qui instancie un pont DDS vers OPC UA, incluant un serveur OPC UA et plusieurs DomainParticipants DDS.
• Il sélectionne les domaines DDS à représenter dans l'espace d'adresses OPC UA.
• Il spécifie les sujets DDS – soit explicitement, soit via des Topic Groups qui utilisent des expressions régulières sur le nom du sujet, le type, etc.

Prototypes et démonstrations

Pour valider la spécification et recueillir les retours de la communauté, nous avons développé une série de prototypes et démonstrations présentés lors d'événements majeurs. L'an dernier, nous avons présenté notre premier prototype à Embedded World et Hannover Messe, construit sur RTI Routing Service, une plateforme leader pour relier les technologies de connectivité. Ce prototype se concentrait sur le mappage du modèle d'abonnement OPC UA vers DDS et sur la fourniture de mécanismes de configuration pour simplifier l'intégration.

Cette année, nous démontrerons le côté inverse de la passerelle à Hannover Messe, avec un prototype léger qui expose l'Espace de Données Global DDS via un serveur OPC UA embarqué. Les participants pourront observer comment un client OPC UA générique peut s'abonner aux données DDS en utilisant les services OPC UA natifs.

Si vous prévoyez d'assister à Hannover Messe, visitez-nous au pavillon IIC (Hall 8 #C24) pour une démo en direct. Si vous ne pouvez pas venir, nous publierons plus de détails bientôt – restez à l'écoute !

Passerelle OPC UA/DDS comme passerelle de connectivité centrale

La passerelle OPC UA/DDS est un composant clé de la révolution IIoT. Le Cadre de Connectivité Internet Industriel (IICF) de l'IIC identifie les standards de connectivité de base – DDS, OPC UA, HTTP/Web Services et oneM2M – pour rationaliser l'intégration à travers les domaines fonctionnels. Le modèle d'évaluation de l'IICF évalue les solutions sur des critères métier, d'usage, de fonctionnalité et d'implémentation. Les passerelles de connectivité de base, telles que définies par l'IICF, préservent la syntaxe des données pour assurer une interopérabilité transparent

[1] [2]  >