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北京盟通科技有限公司
  • High Performance OPC UA Server SDK  
  • 發布時間:2022/10/9 15:07:58   修改時間:2022/10/9 15:23:22 瀏覽次數:794
  • High Performance OPC UA Server SDK
  •  產品介紹

          作為OPC UA技術的領先供應商,我們分析了當今OPC UA實施的問題和瓶頸。 我們得出結論,只有完全重新設計可以解決問題,以提高性能,提高可擴展性,并增加OPC UA的安全性。 這使得OPC UA可在最小的設備中使用,從而“IoT就緒”,并且還保證高端服務器的性能提高,高端服務器必須能夠并行處理數千個連接。隨著從零開始的新的軟件架構和新的實現,我們已經實現了所有這些目標。 當然,新的實現仍然與原始的OPC Foundation Stacks有線兼容。



    并行性再研究

          許多網絡應用程序的一個問題是壞的多線程設計。 創建太多線程沒有一個明確的概念,這導致資源的巨大浪費,由于鎖定問題的性能不佳,以及丟棄的CPU緩存。 一些實現甚至每個連接創建一個線程,這是可擴展性的最糟糕的設計。

          通過新的SDK,我們設計了一組OPC UA組件,它們可以彼此獨立地并行工作,從而在多核CPU上實現無干擾的卓越性能。 此外,該架構允許從最小微控制器中的單線程主環路驅動組件。

          組件設計允許在單獨的進程中運行組件,如網絡編碼器/解碼器。 這不僅可以提高性能,它還允許從沙盒機制,如Linux安全計算模式中受益。這允許禁用此過程的任何操作系統調用。在可能導致漏洞的錯誤的情況下,一旦攻擊者試圖訪問禁止的操作系統功能,該過程就被OS終止。主進程檢測到這一點,并可以重新啟動終止的進程。

    異步網絡API

          新的OPC UA實現基于完全異步的網絡API作為OS抽象層。 不同的網絡后端允許受益于諸如POSIX AIO,Linux epoll,BSD kqueue或Windows完成端口API的現代操作系統特定API。 這些API不會遇到像古老的Berkeley Socket API那樣的可擴展性問題,并且是高性能服務器應用程序的啟動器。 這些API的使用允許減少上下文切換和復制操作的數量,這提高了在擴展到數千個連接時的性能。

          有了這個新的API,我們還為非阻塞域名解析引入了解決方案,我們在今天的實現中確定了一個大的設計問題。

    異步加密和PKI API
          與網絡API一樣,今天的加密實現遭受同步阻塞實現。 我們的新OPC UA實現完全異步設計來解決這個問題。 支持開箱即用的兩個不同的后端:OpenSSL和mbedTLS。 隨著時間的推移,可以添加更多后端。 這個概念還允許添加硬件加速密碼。 異步設計現在允許將加密作業委托給硬件芯片,繼續OPC UA通信,并且稍后處理硬件加密的結果,即使在單線程環境中也是如此。
    提高性能
          作為最大的性能瓶頸之一,我們確定了當今基于ANSI C的OPC UA實現的編碼器/解碼器組件。 即便它比基于Java和C#的堆棧更快,仍然沒有發揮全部潛能。 通過完全重新設計編碼過程,我們可以為編碼過程提高10倍的性能。取決于傳輸的數據的類型,這能夠導致OPC UA協議的總體性能提升高達4倍。
    小型化
          在整個設計過程中,我們專注于小型化,使軟件可用于嵌入式設備。 模塊化概念,可配置內存池和高效實施使其非常適合最小設備和物聯網(IoT)。 在運行Euros Real Time操作系統的采用ARM的演示設備上,我們能夠在包含操作系統在內300K代碼中集成OPC UA服務器。 新的基于表的地址空間概念允許將巨大的地址空間與其他SDK中所需的內存的一小部分集成。 它還支持完全駐留在ROM中的只讀地址空間模型。
    軟件質量
          為了從一開始就確保最好的質量,我們開發了一個全面的測試環境。 使用這個工具集,我們已經能夠實現98%的線覆蓋和95%的分支覆蓋。
    支持的OPC UA服務
        ·  發現服務集:查找服務器,獲取端點
        ·  安全通道服務集:打開安全通道,關閉安全通道
        ·  會話服務集:創建會話,激活會話,關閉會話
        ·  查看服務集:瀏覽,瀏覽下一個,翻譯瀏覽到節點ID,注冊節點,注銷節點的路徑
        ·  屬性服務集:讀,寫
        ·  方法服務集:調用
        ·  監視項目服務集:創建監視項目,修改監視項目,刪除監視項目,設置監視模式
        ·  訂閱服務集:創建訂閱,修改訂閱,刪除訂閱,設置發布模式,發布,重新發布
    產品系列

    版本

    源代碼

    許可證類型

    產品開發與分銷許可證(單一產品),評估許可證

    目標平臺

    Windows, Linux

    開發

    CMake交叉編譯構建環境(可以生成項目工程用于Visual Studio,Eclipse, Makefiles ...)


    支持的功能和配置文件
        ·  數據訪問
        ·  方法
     OPC UA特性和配置文件

    概述

    Nano嵌入式設備服務器配置文件,Micro嵌入式設備服務器配置文件

    數據訪問

    數據訪問服務器方面,復雜類型服務器方面

    事件

    計劃于V1.1

    方法

    方法服務器方面

    報警與條件     

    計劃于V1.2

    歷史訪問

    計劃于V1.1


    供貨范圍
          OPC UA服務器SDK
          信息模型XML文件到二進制文件轉換器
          信息模型XML文件到C代碼轉換器
          IPC框架
          單元測試框架
          單元測試套件,支持移植SDK
          CMake構建文件
          API文檔,示例和教程
          三年維護和支持
          一個UaModeler授權許可

    相關產品

    UaGateway

          UaGateway旨在將“經典”OPC產品集成到OPC UA環境中。 其主要功能是將UA客戶端連接到COM / DCOM服務器(包裝器),使用COM / DCOM客戶端(代理)訪問UA服務器,以及通過安全的UA連接對COM / DCOM進行隧道連接。 有關詳細信息,請參閱UaGateway產品頁面。

     聯系我們

    北京盟通科技有限公司     

          北京盟通科技專注于實時現場總線技術及工業通訊技術的研發、推廣及技術支持服務,與多家行業領先的商業伙伴合作,致力于為工業自動化領域的客戶提供優質服務。公司現有多款適用于工業自動化支持的軟件協議棧及開發所需的正版授權軟件,同時,經驗豐富的技術團隊也可以幫助客戶設計與調試并提供必要的技術支持。   

    OPC UA協議 

          OPC UA協議是一種應用層協議,其全稱為OLE(Object Linking and Embedding) for Process Control Unified Architecture,該協議支持不同設備之間的通信,讓工業自動化中通信設計流程得到簡化,便于數據流的傳輸及工業控制器程序的穩定。北京盟通科技通過與Unified Automation公司合作,并結合技術團隊多年的本土落地項目的實施經驗,推出了OPC UA軟件開發包,針對具體編譯設計環境支持相應的語言配置,如C、C++、.Net和Java等,歡迎客戶移步產品中心了解相關信息或與北京盟通科技聯系: 產品中心   聯系方式 

  • 企業介紹
北京盟通科技有限公司成立于2013年,是工業自動化領域的高新技術企業,公司專注于實時現場總線技術及工業通訊技術的研發、推廣及技術支持服務。依托于核心團隊多年的海外和行業經驗,與歐洲多家自動化領域的佼佼者戰略合作,為客戶提供EtherCAT…  更多>>
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聯系人:袁冶

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