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北京盟通科技有限公司
  • High Performance OPC UA Server SDK  
  • 发布时间:2022/10/9 15:07:58   修改时间:2022/10/9 15:23:22 浏览次数:539
  • High Performance OPC UA Server SDK
  •  产品介绍

          作为OPC UA技术的领先供应商,我们分析了当今OPC UA实施的问题和瓶颈。 我们得出结论,只有完全重新设计可以解决问题,以提高性能,提高可扩展性,并增加OPC UA的安全性。 这使得OPC UA可在最小的设备中使用,从而“IoT就绪”,并且还保证高端服务器的性能提高,高端服务器必须能够并行处理数千个连接。随着从零开始的新的软件架构和新的实现,我们已经实现了所有这些目标。 当然,新的实现仍然与原始的OPC Foundation Stacks有线兼容。



    并行性再研究

          许多网络应用程序的一个问题是坏的多线程设计。 创建太多线程没有一个明确的概念,这导致资源的巨大浪费,由于锁定问题的性能不佳,以及丢弃的CPU缓存。 一些实现甚至每个连接创建一个线程,这是可扩展性的最糟糕的设计。

          通过新的SDK,我们设计了一组OPC UA组件,它们可以彼此独立地并行工作,从而在多核CPU上实现无干扰的卓越性能。 此外,该架构允许从最小微控制器中的单线程主环路驱动组件。

          组件设计允许在单独的进程中运行组件,如网络编码器/解码器。 这不仅可以提高性能,它还允许从沙盒机制,如Linux安全计算模式中受益。这允许禁用此过程的任何操作系统调用。在可能导致漏洞的错误的情况下,一旦攻击者试图访问禁止的操作系统功能,该过程就被OS终止。主进程检测到这一点,并可以重新启动终止的进程。

    异步网络API

          新的OPC UA实现基于完全异步的网络API作为OS抽象层。 不同的网络后端允许受益于诸如POSIX AIO,Linux epoll,BSD kqueue或Windows完成端口API的现代操作系统特定API。 这些API不会遇到像古老的Berkeley Socket API那样的可扩展性问题,并且是高性能服务器应用程序的启动器。 这些API的使用允许减少上下文切换和复制操作的数量,这提高了在扩展到数千个连接时的性能。

          有了这个新的API,我们还为非阻塞域名解析引入了解决方案,我们在今天的实现中确定了一个大的设计问题。

    异步加密和PKI API
          与网络API一样,今天的加密实现遭受同步阻塞实现。 我们的新OPC UA实现完全异步设计来解决这个问题。 支持开箱即用的两个不同的后端:OpenSSL和mbedTLS。 随着时间的推移,可以添加更多后端。 这个概念还允许添加硬件加速密码。 异步设计现在允许将加密作业委托给硬件芯片,继续OPC UA通信,并且稍后处理硬件加密的结果,即使在单线程环境中也是如此。
    提高性能
          作为最大的性能瓶颈之一,我们确定了当今基于ANSI C的OPC UA实现的编码器/解码器组件。 即便它比基于Java和C#的堆栈更快,仍然没有发挥全部潜能。 通过完全重新设计编码过程,我们可以为编码过程提高10倍的性能。取决于传输的数据的类型,这能够导致OPC UA协议的总体性能提升高达4倍。
    小型化
          在整个设计过程中,我们专注于小型化,使软件可用于嵌入式设备。 模块化概念,可配置内存池和高效实施使其非常适合最小设备和物联网(IoT)。 在运行Euros Real Time操作系统的采用ARM的演示设备上,我们能够在包含操作系统在内300K代码中集成OPC UA服务器。 新的基于表的地址空间概念允许将巨大的地址空间与其他SDK中所需的内存的一小部分集成。 它还支持完全驻留在ROM中的只读地址空间模型。
    软件质量
          为了从一开始就确保最好的质量,我们开发了一个全面的测试环境。 使用这个工具集,我们已经能够实现98%的线覆盖和95%的分支覆盖。
    支持的OPC UA服务
        ·  发现服务集:查找服务器,获取端点
        ·  安全通道服务集:打开安全通道,关闭安全通道
        ·  会话服务集:创建会话,激活会话,关闭会话
        ·  查看服务集:浏览,浏览下一个,翻译浏览到节点ID,注册节点,注销节点的路径
        ·  属性服务集:读,写
        ·  方法服务集:调用
        ·  监视项目服务集:创建监视项目,修改监视项目,删除监视项目,设置监视模式
        ·  订阅服务集:创建订阅,修改订阅,删除订阅,设置发布模式,发布,重新发布
    产品系列

    版本

    源代码

    许可证类型

    产品开发与分销许可证(单一产品),评估许可证

    目标平台

    Windows, Linux

    开发

    CMake交叉编译构建环境(可以生成项目工程用于Visual Studio,Eclipse, Makefiles ...)


    支持的功能和配置文件
        ·  数据访问
        ·  方法
     OPC UA特性和配置文件

    概述

    Nano嵌入式设备服务器配置文件,Micro嵌入式设备服务器配置文件

    数据访问

    数据访问服务器方面,复杂类型服务器方面

    事件

    计划于V1.1

    方法

    方法服务器方面

    报警与条件     

    计划于V1.2

    历史访问

    计划于V1.1


    供货范围
          OPC UA服务器SDK
          信息模型XML文件到二进制文件转换器
          信息模型XML文件到C代码转换器
          IPC框架
          单元测试框架
          单元测试套件,支持移植SDK
          CMake构建文件
          API文档,示例和教程
          三年维护和支持
          一个UaModeler授权许可

    相关产品

    UaGateway

          UaGateway旨在将“经典”OPC产品集成到OPC UA环境中。 其主要功能是将UA客户端连接到COM / DCOM服务器(包装器),使用COM / DCOM客户端(代理)访问UA服务器,以及通过安全的UA连接对COM / DCOM进行隧道连接。 有关详细信息,请参阅UaGateway产品页面。

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    北京盟通科技有限公司     

          北京盟通科技专注于实时现场总线技术及工业通讯技术的研发、推广及技术支持服务,与多家行业领先的商业伙伴合作,致力于为工业自动化领域的客户提供优质服务。公司现有多款适用于工业自动化支持的软件协议栈及开发所需的正版授权软件,同时,经验丰富的技术团队也可以帮助客户设计与调试并提供必要的技术支持。   

    OPC UA协议 

          OPC UA协议是一种应用层协议,其全称为OLE(Object Linking and Embedding) for Process Control Unified Architecture,该协议支持不同设备之间的通信,让工业自动化中通信设计流程得到简化,便于数据流的传输及工业控制器程序的稳定。北京盟通科技通过与Unified Automation公司合作,并结合技术团队多年的本土落地项目的实施经验,推出了OPC UA软件开发包,针对具体编译设计环境支持相应的语言配置,如C、C++、.Net和Java等,欢迎客户移步产品中心了解相关信息或与北京盟通科技联系: 产品中心   联系方式 

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北京盟通科技有限公司成立于2013年,是工业自动化领域的高新技术企业,公司专注于实时现场总线技术及工业通讯技术的研发、推广及技术支持服务。依托于核心团队多年的海外和行业经验,与欧洲多家自动化领域的佼佼者战略合作,为客户提供EtherCAT…  更多>>
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