SoA 在 IT 界早已不是新鮮事了，然而現在，SoA 已一直延伸到“物”本身。這就是 OPC UA 的用武之地，它為工業互操作性提供了框架。機器和設備制造商描述其系統的面向對象的信息，并定義訪問權限以及集成信息安全功能。2016 年 4 月，德國 BSI（聯邦信息技術研究所或聯邦信息安全局）對 OPC UA 的數據安全進行了全面的分析之后公布了極為肯定的意見。這是因為機器制造商保持對數據的完全控制，即他們可以以有針對性和可控的方式分發數據，從而讓他們能夠參與到大數據應用和數據分析中。
為了交換數據，OPC UA 結合兩種機制來實現各種場景：
– 客戶端-服務器模式，OPC UA 客戶端訪問 OPC UA 服務器的專用服務。這種對等方式提供了信息安全和確定的信息交換，但對連接數量有限制。
– 發布者-訂閱者模式，其中 OPC UA 服務器通過配置信息子集可供任意數量的訂閱者使用。這種廣播機制提供了一個無需信息確認的“即發即棄”的信息交換方式。
OPC UA 提供了這兩種通訊機制，但更重要的一點是：它獨立于實際通訊協議。TCP 和 HTTPS 可用于客戶端-服務器模式，而 UDP、AMQP 和 MQTT 可用于發布-訂閱模式。因此，“是 OPC UA 或 AMQP 還是MQTT”的問題從 OPC 基金會的觀點來看無關緊要。由于最小的微控制器可能沒有足夠的資源實現完整的 OPC UA，因此設備可以通過 MQTT 或 AMQP 以“OPC UA 兼容”的方式提供數據，從而使其更輕松地集成到另一端。畢竟，統一信息模型和數據的含義是實現工業 4.0 的關鍵。
趨勢：信息模型
OPC UA 通過多種可擴展協議實現數據安全的傳輸，但由誰來定義數據含義呢？諸如 AIM 自動識別技術協會（RFID 閱讀器，掃描儀等）、VDMA 的注塑機、機器人或機器視覺技術組、以及其他 35 個 VDMA 涉足的行業已經在 OPC UA 服務器中定義相關的信息，即所謂的 OPC UA 配套規范。對于設備供應商來說，符合這種行業標準并不意味著數據即可交換，因為每個制造商都可以在標準的最上層添加自己的特殊服務。智能設備必須能夠同時支持多種信息模型，如注塑機的專用功能，以及能源數據模型或 MES 接口模型。為了降低工程成本，這些適用特定行業或跨行業的信息模型會在未來有飛速發展。OPC UA 可能不會直接給工業設備供應商帶來銷售額的增長，但不支持 OPC UA 標準，銷售額肯定會大幅下降。
趨勢：SoA
目前開發的大多數行業特定的信息模型不再基于位/字節屬性的交換，而是基于具有復雜參數的 SoA 服務。與 OPC UA 服務器通信時，OPC UA 客戶端不支持函數或者復雜參數的調用將日益受到限制。RFID 閱讀器將不再是通過位來激活讀寫命令，而是使用可以由人類讀懂的方式來調用函數：ReadTag、WriteTag 和 KillTag 等。OPC UA 是 SoA 實施模型的理想選擇，這也是為什么德國電氣電子信息技術委員會（DKE）將 OPC UA 列為唯一的 SoA 解決方案。
趨勢：服務到服務
OPC UA 提供從傳感器到企業 IT 層的一致的可擴展性，給自動化金字塔帶來很大的沖擊。盡管這個金字塔將繼續存在于工廠的組織架構中，但 OPC UA 完全繞過了通訊金字塔。設備可以直接或并行地將數據傳輸給 PLC、MES、ERP 系統或云端。供應商在這里看到了新的商機。例如，制造商可以將條形碼或RFID預裝在設備上，客戶只需要掃描條形碼或讀取 RFID 信息即可付費。
趨勢：基于芯片的 OPC UA
OPC UA 將繼續被集成到更小的設備和傳感器中。目前行業中使用的最小的 OPC UA 軟件解決方案只具備有限（但可讀）的功能，僅需 35 KB 的 RAM 和 240 KB 的閃存資源。現在，集成有 OPC UA 功能的第一批芯片已經進入市場，OPC UA 可以進一步打入傳感器市場。因此，OPC UA 應用已經從自動化的核心領域延伸到其它領域，如廚房電器等。
總結
OPC UA 已經成為自動化市場和工業 4.0 的事實標準。若結合 TSN 通訊，OPC UA 也將具有實時性。這并不是在推廣另一種現場總線，而是為交換 SoA 服務提供一個可預測的時間基礎。同時，仍然存在一些挑戰，諸如復雜的 TSN 網絡的配置等一些難題尚未得到解決。因此，OPC 基金會目前還沒有積極推廣 OPC UA 和 TSN。然而，OPC UA 正覆蓋到越來越多的通信領域，使得供應商越來越不容易判斷合適的應用。產品將根據設備本身的特性或外部服務的功能而不是接口來進行區分。未來，隨著 OPC UA 逐漸成為全球最大的互操作性生態系統的首選平臺，我們將會看到其它行業信息模型的快速發展。
