Die größten Hürden bei der Entwicklung Sichere Datenkonnektivität mit Embedded-OPC-UA implementieren

Autor / Redakteur: Darek Kominek * / Franz Graser

Embedded-OPC-UA gibt Geräteanbietern die Möglichkeit, ihre Produkte durch native, offene Datenkonnektivität aufzuwerten, die sicher und leicht in Multianbieter-Umgebungen zu integrieren ist.

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Vernetzt: Unternehmen, die einen OPC-Server direkt in ein Gerät einbetten, können eine optimale Lösung für nahezu jede Anwendung erstellen. Der Inbetriebsetzungs-Ingenieur muss nur die OPC-Tags auswählen, die protokolliert werden sollen.
Vernetzt: Unternehmen, die einen OPC-Server direkt in ein Gerät einbetten, können eine optimale Lösung für nahezu jede Anwendung erstellen. Der Inbetriebsetzungs-Ingenieur muss nur die OPC-Tags auswählen, die protokolliert werden sollen.
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Die Notwendigkeit des verbesserten Zugriffs auf Betriebsdaten veranlasst Anbieter von Steuerungsautomatisierungslösungen dazu, ihre Geräte so leicht wie möglich integrierbar zu machen. Embedded-OPC-UA gibt Geräteanbietern die Möglichkeit, ihre Produkte durch native, offene Datenkonnektivität aufzuwerten, die sicher und leicht in Multianbieter-Umgebungen zu integrieren ist. Die breite Anwendung der OPC-Technik öffnet die Tore zu neuen Märkten. Doch es gibt auch Herausforderungen, die Geräteanbieter meistern müssen, wenn sie das Potenzial der Technik nutzen wollen.

OPC: Eine Einführung in den Standard

OPC ist der bekannteste Standard für offene Konnektivität von Automatisierungsdaten. Die Lösung ist eine Sammlung von Spezifikationen, die den Austausch von Automatisierungsdaten zwischen Steuerungen, Sensoren, Anwendungen und quasi allen vernetzten Geräten festlegen.

OPC UA (Unified Architecture) ist die nächste Generation von Standards der OPC Foundation. Die Unified Architecture ermöglicht die nahtlose Kommunikation zwischen allen Komponenten eines Automatisierungssystems und dem Unternehmen und hat sich mittlerweile nicht nur in der Prozesssteuerungsbranche, sondern auch in vielen anderen Bereichen etabliert.

Dank der Flexibilität des Standards können OPC-UA-Anwendungen auch für Nicht-Windows-basierte Plattformen wie Linux oder für Embedded-Systeme entwickelt werden, die in RTOS-Umgebungen (Real Time Operating System) oder gar in Bare-Metal-Umgebungen laufen, die über gar kein Betriebssystem verfügen. OPC UA kann sogar in Micro-Controller der günstigsten Preisklasse eingebettet werden.

Warum einen OPC-UA-Server in ein Gerät einbetten? Kurz gesagt: um der Einfachheit willen. Für Endnutzer ist die Suche nach dem einfachsten, effizientesten und kostengünstigsten Weg, jederzeit und überall auf die eigenen Daten zuzugreifen, äußerst schwierig – vor allem, wenn keine zusätzlichen PCs, Konfigurations- und Wartungsaufgaben hinzukommen sollen. OPC UA als native (also eingebettete) Technologie direkt in die Geräte selbst zu integrieren, verspricht also deutliche Vorteile.

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Standard für Betriebsdaten

Der Bedarf an Produkten zur Steuerungsautomatisierung, die in die Datenaustauschstrukturen eines Unternehmens integriert werden können, steigt. Dank OPC UA, der aktuellen Generation des Standards für offene Datenkonnektivität, ist es heute möglich, OPC-UA-Server auf nahezu allen Plattformen und Betriebssystemen zu installieren – auch bei eingebetteten Anwendungen.

Für viele Märkte interessant

Letztlich ist OPC UA mehr als ein Automatisierungsprotokoll für Betriebsdaten. Es enthält ein erweiterbares Datenmodell, das es für viele vertikale Märkte interessant macht. Wenn Unternehmen ihr Gerät OPC-UA-fähig machen, haben sie die Chance, neue Absatzmärkte für ihr Produkt zu erschließen.

Wenn Unternehmen einen OPC-Server direkt in ein Gerät einbetten, können sie eine optimale Lösung für nahezu jede Anwendung erstellen. Weil die OPC-Tags direkt im Gerät verfügbar sind, muss der Inbetriebsetzungsingenieur einfach nur per Point & Click die OPC-Tags auswählen, die er visualisieren oder protokollieren möchte. Weil das Netzwerk OPC end-to-end einsetzt, müssen keine OPC-Tags manuell erstellt oder Prozessvariablen aus anderen Protokollen entschlüsselt werden. Das verkürzt die Inbetriebnahme Dauer und das Fehlerpotenzial erheblich.

Darüber hinaus kann der Datenaustausch bei OPC UA authentifiziert und verschlüsselt werden, wodurch die Installation besser vor Hackerangriffen geschützt ist. Das bloße Eindringen in das Netzwerk reicht dann nämlich nicht aus, um einen Prozess zu kompromittieren.

Ein weiterer Vorteil: Weil die Daten aus eingebetteten UA-Servern normalerweise über einen zentralen oder redundante Server geleitet werden, besteht immer die Möglichkeit, bei Bedarf eine direkte Verbindung mit dem Gerät herzustellen. Das eröffnet viele Optionen für die Gerätekonfiguration und -verwaltung und spart zudem die Kosten für sehr kleine Installationen ein.

OPC UA ist letztendlich weit mehr als nur ein Automatisierungsprotokoll für Betriebsdaten. Es enthält ein erweiterbares Datenmodell, das es für viele vertikale Märkte interessant macht. Wenn Unternehmen ihr Gerät OPC-UA-fähig machen, haben sie die Chance, neue Absatzmärkte für ihr Produkt zu erschließen.

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