2017年OPC基金会与TSN(时间敏感网络)合作,将实现OPC UA与TSN网络打通。物联网某媒体发了很多关于OPC UA与TSN网络的推广文章,将OPC UA TSN的合作提到很高的历史地位。这系列文章,一方面将OPC UA TSN的地位摆错了;另外一方面OPC UA TSN合作的原理并不复杂,不需要摆出OSI网络7层架构解释(简单问题复杂化了)。今天我来说说OPC UA TSN的基本概念与意义。(以下内容从其他文章中截图)。 TSN是一组全新的标准簇吗?如果单纯从字面意义上理解TSN(Time Sensitive Networking)是时间敏感网络。这里有两种含义: 第一种是狭义的时间敏感网络,指的是AVB-Audio Video Bridging以太网标准,由IEEE 802.1任务组于2005开始制定,包括:带宽预留、精准时钟同步、流量控制以及连接和控制,这个标准2012年正式更名为TSN-Time Sensitive Network即时间敏感网络。狭义的时间敏感网络2005年开始制定,2012年更名为TSN,无论是从2005年算,还是从2012年算,到了2017年却被称为全新的标准簇,可能是作者不太理解新是什么含义,从别的媒体Copy来多年以前的文章,却忘了时间会改变新旧。 第二种是广义的时间敏感网络,主要指包含带宽预留、精准时钟同步、流量控制以及连接和控制等功能的以太网。广义的时间敏感网络不仅包括狭义的时间敏感网络,还可以包括现在的工业以太网。工业以太网技术,应该也是在2010年时候的事。 在2017年这个时点,TSN肯定不是全新的标准簇! OPC UA是OPC基金会提供的新一代技术吗?OPC UA是OPC基金会在2009年推出来的,2012年IEC 62541发布(OPC UA),我搜到对OPC UA的介绍是在在百度知道上2013年的回答 OPC UA基于OPC基金会提供的新一代技术,提供安全,可靠和独立于厂商的,实现原始数据和预处理的信息从制造层级到生产计划或ERP层级的传输。通过OPC UA ,所有需要的信息在任何时间,任何地点对每个授权的应用,每个授权的人员都可用。 这种功能独立于制造厂商的原始应用,编程语言和操作系统。 OPC UA是目前已经使用的OPC 工业标准的补充,提供重要的一些特性,包括如平台独立性,扩展性,高可靠性和连接互联网的能力。 OPC UA不再依靠DCOM,而是基于面向服务的架构(SOA),OPC UA的使用更简便。现在,OPC UA已经成为独立于微软,UNIX或其他的操作系统企业层和嵌入式自动组建之间的桥梁。 2009年推出OPC UA,2012年发布标准,2013年说OPC UA是新一代技术;2017年再说OPC UA是新一代技术,怎么感觉都不适合。 什么是OPC UA什么是OPC?OPC是OLE for Process Control的缩写,是用于过程控制的OLE,是自动化行业及其他行业用于数据安全交换时的互操作性标准。 什么是OLE?OLE是Object Linking and Embedding的缩写,是连接和嵌入的对象。 OLE分1.0和2.0。 OLE是非常重要的技术,非常有创新性。最开始word里的图像,以及Excel与word文件可以复制粘贴都属于OLE1.0技术。当然OLE1.0的功能还包括其他对象。但后来应用最广的却是OLE2.0。 OLE2.0技术应用非常广,COM(组件技术)就属于OLE2.0技术,凡是用微软架构开发的(VisualBasic, Visual C++,ASP,以及后来的 .net技术)开发人员,都经常用开发组件,组件提供固有功能框架,也提供很多可以配置的属性,预留很多开发接口。 比如按钮功能的实现,如果不用组件实现的话,需要写守护进程,需要处理UI,处理键盘和鼠标事件,还需要处理事件后如何响应。而使用按钮组件,将组件拖入,页面显示属性可以配置,事件响应有默认功能,也可以修改;只有按钮事件的响应,需要通过写代码来实现。 这样按钮功能的框架等复杂功能的开发,由组件开发机构提供,具体应用的开发者,只要处理按钮响应事件等与业务相关的开发即可。降低了开发者需要掌握编程功能的门槛。 COM(组件)技术最开始应用于单机程序上,随着互联网的推进,需要调用多个机器上的功能,于是组件技术开始升级,微软最开始推出的是DCOM,分布式组件,后来改用COM+来实现分布式软件功能。 COM+是微软开发体系下,实现分布式功能的技术。 OPC 是OLE for Process Control,是用于过程控制的的OLE,随着OLE2.0技术从COM演变到COM+,过程控制的组件也随之发展的。不过OPC增加了很多过程控制应用的属性。 随着上个世纪DCS系统的普及,OPC也要求分布式的。而过程控制的分布式通讯最开始使用的是总线技术,那么OPC在DCS上的通讯功能就要支持不同的总线技术。 为了控制开发人员专注于过程控制本身,有些软件供应商,就在OPC标准下,开发支持各种总线技术的功能,比如Kepaware软件,就支持多种总线。随着总线技术向工业以太网转变,kepware也开始支持工业以太网。 OPC UA解决什么问题?OLE技术是微软技术架构体系,COM+也是支持的微软架构体系。比如客户端与服务器都是windows系统,那么OPC无疑是最好的选择。但是如果是unix操作系统调用windows操作系统,那么OPC就不能用了。 所以OPC UA是支持跨平台的一种标准。 TSN的出现,处于工业以太网技术普及阶段我将时间敏感网络分为广义的时间敏感网络,和狭义的时间敏感网络。 狭义的时间敏感网络与工业以太网都属于广义的时间敏感网络。 而工业以太网流行,是因为以太网的普及,工业借用以太网的介质,实现一网到底(2010年左右,工业以太网借用一网到底的宣传词)。 随着物联网的推进,越来越多的网络需要具备工业以太网的能力,所以时间敏感网络处于普及期,那么狭义的时间敏感网络与OPC UA的合作,其功能与2010年一网到底推动理念是一致的。 但这两个推动的差异,是2010年是在工业界内部推动一网到底。而现在物联网技术需要借鉴工业的经验,在全行业普及的一网到底。 而物女王的那篇文章,宣传的几个概念上宣传的新颖性的内容,在OPC UA流行(2012年左右)和工业以太网(2010年左右)都已经宣传过,我认为是翻炒旧概念。 OPC UA与TSN的合作也没啥新颖性的,只要把TSN当成与工业以太网的一种(profinet)地位相当即可。唯一的差异性是TSN是原来应用于非工业领域的协议,而工业以太网也可以用于非工业(如果用户不介意成本的话)。 OPC UA与TSN的合作很重要,但其重要性不是因为其具有开创性的,而是因为其处于普及的关键节点。 建议物女王在引用别人文章的时候,适当考虑一下时间对技术新颖性的影响。别总把2010年的概念当作新概念来炒作。 |
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