KIẾN THỨC HAY
Giao thức OPC UA là gì? Đặc điểm nổi bật và nguyên lý hoạt động
Th12
Giao thức OPC UA ra đời như 1 chuẩn truyền thông công nghiệp tiên tiến, cho phép kết nối liền mạch từ tầng thiết bị, hệ thống điều khiển đến các nền tảng quản lý & phân tích dữ liệu. Với khả năng bảo mật cao, độc lập nền tảng & hỗ trợ mạnh mẽ cho IIoT, OPC UA được xem là giải pháp tự động hoá tối ưu trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0, giúp doanh nghiệp nâng cao hiệu suất, tối ưu vận hành & thúc đẩy chuyển đổi số bền vững. Vậy chính xác giao thức OPC UA là gì? OPC UA có những đặc điểm gì nổi bật? Nguyên lý hoạt động ra sao? Hãy cùng ATPro khám phá tất tần tật trong nội dung bài viết ngay bên dưới nhé!
Giao thức OPC UA là gì?
OPC UA là viết tắt của cụm từ Open Platform Communications Unified Architecture. Đây là 1 giao thức truyền thông công nghiệp được phát triển bởi OPC Foundation, nhằm tiêu chuẩn hóa việc trao đổi dữ liệu an toàn & tin cậy giữa các thiết bị, hệ thống & phần mềm trong môi trường công nghiệp.
Giao thức OPC UA ra đời để khắc phục những hạn chế của OPC Classic trước đây, đặc biệt các vấn đề về:
– Phụ thuộc nền tảng Windows
– Bảo mật kém
– Khó mở rộng trong hệ thống phân tán
OPC UA không chỉ là giao thức truyền dữ liệu, mà còn là kiến trúc thống nhất, cho phép truyền dữ liệu thời gian thực, mô hình hoá thông tin, giao tiếp đa nền tảng & đảm bảo bảo mật cao.
Các đặc điểm nổi bật của giao thức OPC UA
Giao thức OPC UA được đánh giá cao trong lĩnh vực tự động hoá công nghiệp nhờ sở hữu hàng loạt đặc điểm vượt trội, đáp ứng tốt yêu cầu kết nối & số hóa trong thời đại công nghiệp 4.0.
Độc lập nền tảng, hệ điều hành
Một trong những đặc điểm nổi bật nhất của OPC UA chính là khả năng hoạt động độc lập nền tảng. Giao thức này không bị giới hạn bởi hệ điều hành hay phần cứng, giúp doanh nghiệp dễ dàng mở rộng & tích hợp hệ thống mà không phụ thuộc vào nhà cung cấp.
Bảo mật cao theo tiêu chuẩn công nghiệp
Giao thức OPC UA được thiết kế với bảo mật tích hợp sẵn, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt trong môi trường công nghiệp & mạng internet. Các cơ chế bảo mật bao gồm xác thực dữ liệu, mã hoá dữ liệu khi truyền tải, chữ ký số đảm bảo tính toàn vẹn & quản lý chứng chỉ số. Nhờ đó, dữ liệu sản xuất luôn được bảo vệ an toàn trước các rủi ro tấn công mạng.
Mô hình hoá dữ liệu linh hoạt, thông minh
Khác với nhiều giao thức truyền thống chỉ truyền dữ liệu dạng “tag”, OPC UA cho phép mô hình hoá dữ liệu theo cấu trúc đối tượng, bao gồm:
– Đối tượng
– Thuộc tính
– Phương thức
– Quan hệ giữa các đối tượng
Cách tiếp cận này giúp hệ thống hiểu rõ ngữ cảnh dữ liệu, thuận lợi cho việc tích hợp MES, ERP, SCADA & các nền tảng phân tích dữ liệu.
Giao thức OPC UA có nguyên lý hoạt động như thế nào?
Giao thức OPC UA hoạt động dựa trên kiến trúc truyền thông linh hoạt, cho phép trao đổi dữ liệu an toàn & có cấu trúc giữa các thiết bị, hệ thống trong môi trường công nghiệp. Nguyên lý hoạt động của OPC UA được xây dựng xoay quanh các thành phần & mô hình giao tiếp sau:
Mô hình Client – Server
Đây là mô hình hoạt động cơ bản & phổ biến nhất của OPC UA.
– OPC UA Server: là thành phần trung tâm, có nhiệm vụ thu thập dữ liệu từ thiết bị cấp trường (PLC, cảm biến, máy móc), mô hình hoá dữ liệu theo cấu trúc đối tượng, cung cấp dữ liệu & dịch vụ cho các Client
– OPC UA Client: là các ứng dụng như SCADA, MES, HMI, phần mềm giám sát,… có nhiệm vụ kết nối tới OPC UA Server, đọc/ghi dữ liệu, nhận sự kiện & cảnh báo. Client có thể truy cập dữ liệu theo thời gian thực hoặc theo yêu cầu
Cơ chế mô hình hoá & không gian địa chỉ
Một điểm khác biệt quan trọng của giao thức OPC UA chính là Address Space (không gian địa chỉ mô tả toàn bộ dữ liệu trong hệ thống). Trong Address Space, dữ liệu được tổ chức dưới dạng:
– Object: đại diện cho thiết bị, máy móc
– Variable: các giá trị đo lường, trạng thái
– Method: các hành động/lệnh điều khiển
– Relationship: mối quan hệ giữa các đối tượng trong mô hình
Nhờ mô hình này, Client không chỉ đọc giá trị, mà còn hiểu được ngữ cảnh & cấu trúc đặc biệt.
Thiết lập kết nối, thiết lập bảo mật
Quá trình kết nối OPC UA diễn ra theo các bước: Client phát hiện Server => 2 bên trao đổi chứng chỉ số => xác thực danh tính => thiết lập kênh truyền bảo mật => bắt đầu trao đổi dữ liệu. Toàn bộ dữ liệu được mã hoá, ký số & kiểm soát quyền truy cập, đảm bảo an toàn ngay cả khi truyền qua internet.
>>> Xem thêm: Cobot là gì? Đặc điểm của cobot và ứng dụng trong công nghiệp
Giao thức OPC UA không chỉ là 1 chuẩn truyền thông công nghiệp, mà còn là nền tảng kết nối cho hệ sinh thái tự động hoá hiện đại. Với khả năng bảo mật cao, độc lập nền tảng & hỗ trợ mạnh mẽ cho IIoT, OPC UA trở thành giải pháp tự động hoá không thể thiếu trong thời đại 4.0.
Tham khảo ngay các sản phẩm đang được bán chạy nhất tại ATPro
ATPro - Cung cấp phần mềm SCADA, MES, quản lý điện năng, hệ thống gọi số, hệ thống xếp hàng, đồng hồ LED treo tường, đồng hồ đo lưu lượng, máy tính công nghiệp, màn hình HMI, IoT Gateway, đèn tín hiệu, đèn giao thông, đèn máy CNC, bộ đếm sản phẩm, bảng LED năng suất, cảm biến công nghiệp,...uy tín chất lượng giá tốt. Được khách hàng tin dùng tại Việt Nam.
Bài viết liên quan
Công nghiệp nhẹ là gì? Đặc điểm và giải pháp phát triển bền vững
Trong bối cảnh nền kinh tế toàn cầu đang dịch chuyển mạnh mẽ theo hướng [...]
Th12
Tìm hiểu trí tuệ nhân tạo AI là gì? Ứng dụng như thế nào trong cuộc sống?
Trong thời đại số hóa, trí tuệ nhân tạo (AI) đang hiện diện ngày càng [...]
Th12
Blockchain là gì? Hoạt động của Blockchain như thế nào? Ứng dụng ra sao?
Blockchain nổi lên như một công nghệ nền tảng mang tính đột phá, được xem [...]
Th12
Cobot là gì? Đặc điểm của cobot và ứng dụng trong công nghiệp
Bên cạnh robot công nghiệp truyền thống, cobot ngày càng được nhiều doanh nghiệp lựa [...]
Th12
IO-Link là gì? Cấu trúc, nguyên lý và ứng dụng của IO-Link
IO-Link được biến đến như một chuẩn giao tiếp hiện đại, cho phép truyền dữ [...]
Th12
IoT Platform là gì ? Những loại IoT Platform nào?
Trong kỷ nguyên chuyển đổi số và công nghiệp 4.0, Internet of Things (IoT) đóng [...]
Th12