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OPC UA

Was ist OPC UA?

Bei OPC UA (Open Platform Communication Unified Architecture) handelt es sich um eine Sammlung von offenen und herstellerunabhängigen industriellen Kommunikationsstandards. Diese definieren die Kommunikation sowohl auf horizontaler als auch auf vertikaler Ebene. Somit ist ein Daten- und Informationsaustausch von Maschine zu Maschine (M2M) ebenso möglich wie von der Maschinenebene zu übergeordneten Systemen bis hin zur Cloud.

Was kann OPC UA?

OPC UA ermöglicht einen standardisierten Daten- und Informationsaustausch zwischen unterschiedlichen Geräten, Maschinen und Diensten über ein Internet Protokoll basierendes Netzwerk. Dadurch ist die Kommunikation gänzlich plattformunabhängig. Die Programmiersprache in der die spezifische Software geschrieben wurde oder das Betriebssystem auf welchem die Anwendung laufen, haben keinen Einfluss und bilden somit keine Grenzen.

Innerhalb einer serviceorientierten Architektur wird ein objektorientiertes Modell der Maschine mit Ihren Eigenschaften und Schnittstellen definiert. Das Modell beinhaltet dabei sowohl die Eigenschaften selbst, als auch deren Semantik. Dadurch beschreibt sich jeder Teilnehmer innerhalb eines OPC UA Verbundes selbst und kann in eine Kommunikation mit eingebunden werden.

Neben der klassischen Architektur zur Kommunikation basierend auf dem Client – Server Prinzip via TCP oder http bietet OPC UA auch die Möglichkeit Publish – Subscriber Mechanismen via AMQP oder MQTT zu unterstützen. Dies hat den Vorteil, dass nicht mehr jeder Client eine Anfrage an den Server stellen muss, die dann einzeln bearbeitet wird, sondern dass unabhängig davon Nachrichten schnell und zeitgleich an einen oder viele Empfänger ohne spezifische Anforderung und Rückmeldung verschickt werden.

Datensicherheit rund um OPC UA?

Sicherheit von Daten ist in der heutigen Zeit ein elementarer und immer wichtigerer Aspekt. Bei der Entwicklung der OPC UA Standards wurde dieser Punkt daher von Beginn an intensiv betrachtet und in das Protokoll eingebettet. So bestehen drei Sicherheitsebenen, die sich auf Transportebene, Applikationsebene und Benutzerebene beziehen und je nach Anwendungszweck und Risikoklassifizierung skalieren lassen. Die Zugriffsrechte werden definiert, sodass der Maschinenbauer Herr seiner Daten bleibt und sie gezielt und kontrolliert verteilen kann.

OPC UA beinhaltet sowohl generelle Spezifikationen die allgemein zu erfüllen sind, sowie auch branchenspezifische Datenmodelle, welche in Companion Specifications zusammengefasst werden. Diese standardisierten Informationsmodelle bilden gleichartige Maschinen unterschiedlicher Hersteller ab. In den Companion Specifications ist festgeschrieben, welche maschinentypspezifischen Daten ausgetauscht werden können. Dies erleichtert die Umsetzung und die damit einhergehende Vernetzung unterschiedlichster Maschinen in einer Produktion.

Mit all diesen Vorteilen und Eigenschaften bildet OPC UA damit einen Grundbaustein für die Verbindung von Industrie 4.0, (Industrial) Internet of Things und Machine 2 Machine Communication und die damit einhergehende Digitalisierung der Produktion.