OPC UA ja teollinen asioiden internet

Abstract

Tutkielmassa perehdyttiin OPC:n historiaan, sekä tutkittiin syitä nykyisen version, OPC UA:n, kehitykseen. OPC UA:n määritelmistä esitetään pääkohdat. OPC:n ja OPC UA:n käyttöä teollisuudessa pohdittiin, sekä OPC UA:n käyttöä IIoT:n yhteydes­sä.

Lisäksi OPC UA:sta tehtiin harjoitustehtävä, jossa tulee tehdä tietoja palvelimelta lukeva asiakas sekä asiakkaan käyttöliittymä. Lisätehtäväksi määriteltiin OPC UA:n liittäminen pilvipalveluun.

OPC saavutti heti julkaisustaan vuonna 1996 suuren suosion teollisuusautomaatios­sa, ratkaisten ajuriongelman, eli tarpeen kirjoittaa omat ajurit kymmenille eri järjestel­mille ja uusia ne ohjelmistoversioiden muuttuessa. OPC tukeutui Microsoftin DCOM:n tiedonsiirrossa. Yhteen käyttöjärjestelmään sitoutuminen ja sen mukanaan tuomat ongelmat mm. tietoturvallisuudessa johtivat ajatuksiin verkkopalveluilla käy­tettävästä käyttöjärjestelmäriippumattomasta uudesta versiosta.

Vuonna 2006 julkaistu OPC UA on yhteensopiva OPC:n kanssa, mutta perustuu verkkopalveluihin ja on riippumaton käyttöjärjestelmästä. Tietoturvallisuus huomioitiin kehityksen alusta asti. UA:ssa on yhtenäinen osoiteavaruus, UA tukee olio-ohjel­mointia, datan kuvauksessa voidaan käyttää metadataa ja UA myös skaalautuu hy­vin.

Esineiden internet, IoT, sekä sen teollinen vastine IIoT, ovat kiivaan tutkimuksen koh­teena ja nopeimmat yritykset ovat saaneet niistä uusia liiketoimintamalleja. IIoT:n merkityksen odotetaan kasvavan suuresti lähivuosina, kiihdyttävän taloutta ja muut­tavan tuotantomalleja.

This study familiarized with the history of OPC, and causes of the development of OPC UA. The main elements of OPC UA definitions are covered. Use of OPC UA and OPC in industry were discussed, as well as OPC UA's use in the context of IIoT.

In addition, an exercise of OPC UA was made, where students have to make a client to a server and an user interface to the client.

OPC reached high popularity in industrial automation immediately after its release in 1996, solving the need to write drivers for dozens of different automation systems and to write them again after each update. OPC relied on Microsoft's DCOM for data transmission. Commitment to a single operating system brought with it problems, such as lack of data security. This led to the ideas of a new version, which is independent of operating system and based on web services.

OPC UA published in 2006 is compatible with the OPC and is based on web services and independent of the operating system. Information security was taken into account from the beginning of development. UA has a unified address space, it supports object-oriented programming and meta-data can be used to describe data. UA is also highly scalable.

Internet of Things, IoT, as well as its industrial counterpart, IIoT, are the subject of intense study today. IIoT's significance is expected to increase greatly in the coming years, and to accelerate economy and to change production patterns.