Требуется ускорить разработку систем с протоколом OPC UA? Используйте фреймворк!

Мы можете рассматривать фреймворк UA как предварительно подготовленный сервер OPC UA, который разработчик может легко интегрировать в проект. Он содержит в себе код, который необходим для того, чтобы связать между собой логику реализуемой платформы и протокола OPC UA. Используя фреймворк, разработчик может направить свои силы именно на создание своего приложения и просто подключаться к серверу OPC UA по мере необходимости.

Боб Макливрид (Bob McIlvride) - руководитель по связям с общественностью в компании Skkynet Cloud Systems

Одной из самых привлекательных функций стандарта OPC UA следует считать масштабируемость. В отличии от протокола OPC Classic, который работает только в Windows, вы можете установить OPC UA на встроенной операционной системе и подключаться к вашим платформам прямо на уровне физических устройств. Однако, для того, чтобы воспользоваться этой функциональной возможностью протокола OPC UA, вам необходимо правильно построить и разработать вашу систему.

К счастью, вам не нужно начинать разработку с нуля. На рынке есть комплекты для разработки (SDK), которые помогают разработчикам создавать приложения на основе протокола OPC UA. Эти SDK, как правило, представляют собой наборы базовых реализаций, оболочек примитивных типов, вспомогательных классов и примеров приложений. Они предназначены для того, чтобы вы быстрее смогли приступить к созданию вашего приложения с протоколом UA. Разработчики, имеющие опыт работы с протоколом OPC UA, считают эти инструменты незаменимыми. Проблема остается в том, что, в конце концов, их еще нужно правильно настроить.

Помимо SDK еще существует фреймворк

Помимо SDK облегчить самостоятельную разработку также может другой инструмент. Мы называем его "фреймворк". Мы можете рассматривать фреймворк UA как предварительно подготовленный сервер OPC UA, который разработчик может легко интегрировать в проект. Он содержит в себе код, который необходим для того, чтобы связать между собой логику реализуемой платформы и протокола OPC UA. Используя фреймворк, разработчик может направить свои силы именно на создание своего приложения и просто подключаться к серверу OPC UA по мере необходимости.

Фреймворк OPC UA ускоряет время разработки тремя способами:

1. Устраняет блокировку OPC - OPC UA является синхронизированным протоколом, это означает, что каждое сообщение, передаваемое между сервером UA и клиентом UA при помощи протокола OPC, требует получение ответной реакции прежде чем продолжать процесс. Во время ожидания сервер не может принимать сообщения от платформы, например, уведомления об изменении исходных данных. И если он подключен к нескольким клиентам OPC, сервер UA оставит клиентов в ожидании до того момента, пока не получит ответ. Способом решения этой проблемы является многопоточность - способность одновременно обрабатывать несколько подключений к данным. Хороший SDK может предлагать многопоточность для данных OPC UA, но разработчик по-прежнему должен настроить потоки для обеспечения связи с устройствами и датчиками. При этом, фреймворк OPC UA обеспечивает многопоточность для всех подключений в приложении, включая подключения к устройствам и датчикам. Благодаря встроенной многопоточности фреймворк экономит время разработчика.

2. Конвертирует протоколы. Встроенный протокол OPC UA обычно используется в одном из двух случаев: интерфейсы устройств или шлюзы промышленного IoT. У каждой из этих систем свой собственный протокол данных, за конвертирование которого отвечает сервер OPC UA. Например, при работе с шлюзом сервер UA может преобразовывать OPC UA в MQTT или DHTP, а при работе устройством - преобразовывать протоколы Modbus или DeviceNet в OPC UA. Это преобразование нетривиально, поскольку серверу необходимо сохранять при этом логику связи, иерархию данных и другие характеристики, уникальные для протокола системы. Фреймворк обычно поставляется с одним или несколькими предустановленными протоколами, что упрощает задачу конверсии протокола до уровня простой настройки и избавляет от сложной разработки.

3. Нет необходимости осваивать протокол OPC UA. Сколько языков программирования и протоколов вы или ваши разработчики уже знаете? Сколько времени вы готовы дать вашей команде на изучение еще одного? Протокол OPC UA не является простым. Это гораздо более сложный протокол, чем OPC DA, и он также более сложен в реализации. Опираясь на наш собственный опыт, а также на знания высококвалифицированных разработчиков в сфере OPC, с которыми мы разговаривали, разработка достойного сервера OPC UA может занять от 12 до 18 месяцев даже при использовании SDK. 

Поскольку этот протокол является промышленным, вы не можете пренебрегать какими-либо функциями или торопиться запускать то, что проверено лишь наполовину. При использовании фреймворка, вы получаете уже готовый и доступный сервер OPC UA в базовой настройке. Вместо того, чтобы тратить время на изучение самого протокола OPC UA, разработчик просто взаимодействует с функциями на более высоком уровне, предлагаемыми фреймворком.

Мы компания, занимающаяся созданием программного обеспечения, и наши разработчики знают, как это заманчиво и увлекательно - засучить рукава и погрузиться в новый многообещающий протокол. Пользуясь моментом, они гордятся тем, что могут сказать: «Все это мы сделали сами». Но они также следят за часами и экономической выгодой и всегда ищут более эффективные инструменты. Лучшие инструменты избавят их от рутинной работы и позволят сосредоточиться на увлекательных, важных и творческих вещах. А для разработки систем со встроенным протоколом OPC UA они по возможности используют фреймворк.

Об авторе статьи

Боб Макливрид (Bob McIlvride) - руководитель по связям с общественностью в компании Skkynet Cloud Systems, Inc., которая является мировым лидером в области информационных систем в режиме реального времени. Он работает профессиональным техническим писателем в секторе управления производственными процессами более 20 лет и с ним можно связаться по адресу: bob.mcilvride@skkynet.com.