4.0

7
Industrie 4.0の 要 求 事 項 - OPC UAによる 解 決 策
Industrie 4.0の 要 求 事 項
OPC UAソリューション
メーカー、 産 業 分 野 、オペレーティング
システム、プログラミング 言 語 に 依 存 し
ない 通 信 技 術
最 小 センサー、 組 み 込 みデバイ
ス、PLCコントローラ、PC、スマートフォ
ン、メインフレーム、クラウドアプリケー
ションなど、 統 合 ネットワーキング に 対
する 拡 張 性 。 全 ての 階 層 に 渡 る 水 平 /
垂 直 方 向 の 通 信 。
OPC Foundationは、ベンダーから 独 立 したNPOです。OPC UA 技 術 の 使 用 やOPC UA 製 品 の 開 発 をする
のに 会 員 であることを 求 められません。OPCはオートメーションに 広 く 使 用 されていますが、 技 術 的 には 他 分 野
にも 利 用 できる 中 立 な 仕 様 です。OPC UAはすべてのオペレーティングシステムで 動 作 し、オペレーティングシ
ステムのないチップ 層 の 実 装 もあります。OPC UAは、すべての 言 語 で 実 装 可 能 で、 現 在 、ANSI C/C++,
.NET, Java 通 信 スタックが 利 用 可 能 です。
OPC UAは、 最 小 で15KBのRAM(Fraunhofer Lemgo)から 幅 広 いCPUアーキテクチャ(Intel、ARM、PPC
など)を 備 えるシングルコアおよびマルチコアのハードウェアまで 拡 張 可 能 です。OPC UAは、RFIDリーダー、
プロトコル 変 換 器 などの 組 み 込 みフィールドデバイスや、 実 質 的 にすべてのコントローラ、SCADA/HMI 製
品 、MES/ERPシステムに 使 用 されます。すでにAmazon やMicrosoft Azureクラウドでのプロジェクトが 実
現 されています。
セキュアな 転 送 とアプリケーション 及
びユーザレベルの 認 証
OPC UAは、アプリケーションの 認 証 にX.509 認 証 、ケルベロス 認 証 、またはユーザー/パスワードを 使 用 し
ます。スタックには、 署 名 付 き 暗 号 化 転 送 、および 監 査 機 能 付 きのデータポイントレベルのアクセス 権 限 の
コンセプトが 用 意 されています。
SOA、および 実 データ、ヒストリカルデ
ータ、コマンド、イベント(イベント/コー
ルバック)の 交 換 のため、TCP/IPなど
の 確 立 された 規 格 を 用 いたデータ 転
送
OPC UAは、データ 転 送 に 依 存 しません。 現 在 、2 種 類 のプロトコルバインディングが 用 意 されています。ひ
とつは、 高 速 通 信 を 必 要 とするアプリケーション 用 に 最 適 化 されたTCPベースのバイナリプロトコル、もうひ
とつは、バイナリ 形 式 またはXML 形 式 の 符 号 化 メッセージを 用 いるHTTP/HTTPS Webサービスです。さら
に 、パブリッシュ / サブ スクライブ 通 信 モ デ ルを 取 り 入 れることが できます 。これらの スタックは 、す べ て の デ ー
タの 一 貫 したデータ 転 送 を 保 証 します。
OPC UAでは、リアルタイムデータのほかに、ヒストリカルデータとその 集 計 処 理 が 標 準 化 されています。
さらに、 複 雑 な 引 数 を 用 いたメソッド 呼 び 出 しだけでなく、アラームやイベント 通 知 も 可 能 です。
実 製 品 と 生 産 方 法 を 表 す 仮 想 オブジ
ェクトのモデリングのための、あらゆる
複 雑 度 の 情 報 の 関 連 付 け
OPC UAは、メタデータやオブジェクト 記 述 を 含 むオブジェクト 指 向 のアドレス 空 間 ( 階 層 型 かつフルメッシュ
型 ネットワーク) 向 けに、 完 全 ネットワーク 化 のコンセプトを 提 供 します。インスタンス、そのタイプ、および 継 承
により 拡 張 可 能 なタイプモデルを 互 いに 参 照 することで、オブジェクト 構 造 を 生 成 することができます。サー
バーは 自 分 のインスタンスとタイプシステムを 持 っているので、クライアントは、その 情 報 を 検 索 し、 未 知 のタイ
プでも、 必 要 な 情 報 を 取 得 することができます。これは、デバイスを 事 前 構 成 しないプラグ・アンド・プロデュー
ス 機 能 の 基 本 要 求 事 項 です。
アクセスデータおよび 提 供 機 能 (サー OPC UAは、ネットワーク 内 のOPC UA 対 応 機 器 とその 機 能 を 識 別 ・ 通 知 するために、 異 なる「ディスカバリ」
ビス)への 計 画 的 でないプラグ・アンド・ 機 構 を 定 義 しています。OPC UA 対 応 機 器 は、ローカル( 同 じホスト 上 )、サブネット、グローバル(エンタープラ
プロデュースなアドホック 通 信 により、 イズ 内 )に 配 置 することができます。ネットワークに 接 続 している 機 器 を 識 別 し、アドレス 指 定 するために、サブ
「スマート」ネットワークのコンポーネン ネットを 横 断 した 集 約 とインテリジェントな 構 成 が 不 要 の 手 順 ( 例 :Zeroconf)が 使 用 されます。
ト 編 成 / 組 み 合 わせを 自 立 的 (および
自 律 的 )に 構 成
エンジニアリングおよび 情 報 モデル 拡
張 への 統 合
定 義 済 み 規 格 との 適 合 性 検 証
OPC Foundationは、 他 組 織 とのコラボレーション(PLCopen、BACnet、FDI、AIMなど)をすでに 成 功 さ
せ、 現 在 、MES-DACH、ISA95、MDIS( 石 油 ガス 産 業 )などと 協 力 活 動 を 拡 大 中 です。 新 たに
AutomationMLとの 協 力 計 画 として、エンジニアリングツール 間 の 相 互 運 用 性 の 最 適 化 を 目 指 しています。
OPC UAは、すでにIEC 規 格 (IEC 62541)となっており、 適 合 性 試 験 ・ 認 証 用 のツールとテストラボも 用 意
しています。 追 加 的 な 試 験 ( 例 :Plugfest)でも 品 質 向 上 と 互 換 性 の 確 認 を 行 っています。 拡 張 / 修 正 ( 準
拠 規 格 、 情 報 モデル)には 拡 張 試 験 が 必 要 です。さらに、データセキュリティと 機 能 安 全 性 に 関 する 様 々な
検 証 も 外 部 試 験 ・ 認 証 機 関 によって 行 われています。