Implementing OPC UA server into embedded device

Abstract

The purpose of this final year project was to explore the possibilities of the Open Platform Communications Unified Architecture standard and the best practices on how to integrate it into the case company’s X-MET analyzer device. This was achieved by providing a prototype server application that integrates into the Linux environment of the analyzer.

The server application is based on the open62541 C library and the open62541pp C++ wrapper library. The libraries allowed to rapidly develop the server with a focus on demonstrating the features of the standard. The server application runs on the analyzer device and provides an access point for client software to connect to.

The required features for the prototype server application were achieved. As a result, the server application models the analyzer device in a format defined by the standard. It provides access to the data produced by the device with any client software that is compliant with the standard. The prototype server is used to demonstrate how the company’s analyzer devices can be integrated into the Open Platform Communications Unified Architecture standard.

The findings of this project help the case company evaluate the possibilities of the Open Platform Communications Unified Architecture standard for their products. The next steps for the development of the server application would be to integrate the server more tightly into the hardware of the device and provide more of the features of the analyzer available for client applications.

Opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää Open Platform Communications Unified Architecture -standardin mahdollisuuksia ja parhaita käytäntöjä sen integroimiseksi case-yrityksen X-MET-analysaattorilaitteisiin. Tämä saavutettiin kehittämällä prototyyppipalvelinohjelmisto, joka integroituu analysaattorilaitteen Linux-ympäristöön.

Palvelin perustuu open62541 C -kirjastoon ja open62541pp C++ -käärekirjastoon. Kirjastot mahdollistivat palvelimen nopean kehityksen keskittyen standardin ominaisuuksien esittelyyn. Palvelinohjelmisto toimii analysaattorilaitteessa ja tarjoaa yhteyspisteen yhteydenpitoon asiakasohjelmiston kanssa.

Prototyyppipalvelinohjelmisto täyttää sille asetetut toiminnallisuuteen liittyvät vaatimukset. Palvelin mallintaa analysaattorilaitetta standardissa määritellyssä muodossa. Se tarjoaa pääsyn laitteen tuottamiin tietoihin millä tahansa standardin mukaisella asiakasohjelmistolla. Prototyyppipalvelimen avulla voidaan demonstroida, miten yrityksen analysaattorilaitteet voidaan integroida Open Platform Communications Unified Architecture -standardiin.

Tämä opinnäytetyö auttaa yritystä arvioimaan Open Platform Communications Unified Architecture -standardin tarjoamia mahdollisuuksia tuotteilleen. Seuraavat kehitysvaiheet palvelinohjelmistolle olisi integroida se tiukemmin analysaattorin laitteiston kanssa ja tarjota enemmän analysaattorilaitteen ominaisuuksia asiakasohjelmille.