OPCUA의 역할, 중요성 및 특징에 대한 깊이있는 이해
OPCUA(Open Platform Communications Unified Architecture)는 산업 자동화 및 제어 시스템에서의 표준 프로토콜로서 다양한 장치 및 시스템 간의 상호 운용성을 실현하는데 중요한 역할을 합니다. 이 글에서는 OPCUA의 역할, 중요성, 그리고 특징에 대해 살펴보겠습니다.
OPCUA의 역할 및 비전
OPCUA의 주요 목표는 독립적이며 벤더와 시장, 구현 언어와 무관한 안전하고 신뢰할 수 있는 정보 교환 메커니즘을 제공하는 것입니다. 이는 센서부터 클라우드까지 전 생애주기에 걸쳐 정보를 교환할 수 있도록 하는 것을 의미합니다.
OPCUA의 중요성
OPCUA의 가장 큰 가치는 보안에 있습니다. 데이터 교환의 가치는 보안이 보장되어야만 의미가 있으며, 보안이 핵심이 아니라면 상호 운용성의 가치도 무색해집니다.
OPCUA의 특징과 이점
- 개방성: OPCUA는 모든 명세가 무료로 공개되어 있으며 오픈 소스로 사용 가능합니다. 이를 통해 다른 개발자들이 이를 기반으로 자신들의 솔루션을 만들 수 있습니다.
- 확장성: OPCUA는 프로토콜이 아닌 정보 관리 프레임워크로서, 다양한 프로토콜을 통해 정보를 이동시키며, 통신 레이어와 프로토콜 레이어를 분리하여 가로 및 세로로 연결될 수 있도록 합니다.
- 지적 재산권 보호: OPCUA의 도구와 코드 예제는 오픈 소스로 무료로 제공되며, 지적 재산권(IPR) 정책을 통해 보호되어 있어, 회원사뿐만 아니라 비회원사도 보호받을 수 있습니다.
OPCUA의 활용 및 적용
현대 산업에서 OPCUA는 필수적인 상호 운용성을 제공하며, 필드와 엣지부터 클라우드까지 다양한 환경에서 적용되고 있습니다. 특히, 디지털 트윈과 같은 새로운 개념과 기술과의 통합을 강조하고 있습니다.
OPCUA(Open Platform Communications Unified Architecture)는 산업 자동화 및 제어 시스템에서 중요한 표준 프로토콜로 자리잡고 있습니다. 이는 다양한 장치 및 시스템 간의 효율적인 통신과 데이터 교환을 가능하게 하며, 상호 운용성을 실현하는 데 핵심적인 역할을 합니다.
산업 자동화 분야에서의 표준화는 OPCUA의 주요 가치 중 하나입니다. 다양한 산업 분야에서 사용되는 이 표준화된 프로토콜은 장치 및 시스템 간의 원활한 통신을 보장하며, 이를 통해 효율성을 대폭 향상시킵니다.
또한, OPCUA는 외부 연결성 강화에도 중요한 역할을 합니다. 이는 장치와 시스템이 내부적으로뿐만 아니라 외부적으로도 효율적으로 통합되고 데이터를 교환할 수 있도록 지원합니다. 이러한 표준화된 연결성은 다양한 산업 분야에서의 협업과 데이터 공유를 용이하게 합니다.
제조업을 넘어 의료 및 실험실 분야에서도 OPCUA의 필요성이 커지고 있습니다. 이는 새로운 산업 분야의 등장으로, 다양한 장치 및 시스템 간의 통합 요구가 증가하고 있음을 의미합니다.
마지막으로, OPCUA를 위한 협력과 표준화 노력이 지속되고 있습니다. 이러한 노력을 통해 다양한 산업 분야에서 더욱 효율적인 통신과 데이터 교환을 실현하고 있으며, 이는 전반적인 산업의 효율성과 상호 운용성을 향상시키는 데 기여하고 있습니다.
이러한 내용을 통해 OPCUA가 산업 자동화와 제어 시스템에서 중추적인 역할을 하며, 다양한 산업 분야에서의 효율성과 상호 운용성 향상에 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있습니다.
GPT가 대답한 OPCUA
표준 준수 (Standart Compliance) -> 통신 규약 , 데이터 형식과 모델
다양한 네트워크 지원 -> 유/무선 , 공중/사설망 등
보안 -> 암호화 인증 접ㄱ슨 제어 및 기타 보안 메커니즘
확장성 -> 변화에 따른 요구사항에 쉽게 적응
성능 -> 빠른 데이터 전송 속도 , 낮은 지연시간 및 안정적인 연결
유연성 -> 다양한 응용프로그램 및 서비스에 대한 지원
마무리
OPCUA는 산업의 다양한 분야에서 활용될 수 있는 안전하고 신뢰할 수 있는 데이터 교환 메커니즘을 제공합니다. 이를 통해 기업들은 보안과 무료 서비스를 통해 저렴한 비용으로 클라우드 시스템을 자유롭게 선택하고 구현할 수 있습니다. 이러한 이유로 OPCUA는 산업 자동화 및 제어 시스템에서의 표준으로 자리매김하고 있습니다.
추가 정리
GPT가 대답한 OPCUA
표준 준수 (Standart Compliance) -> 통신 규약 , 데이터 형식과 모델
다양한 네트워크 지원 -> 유/무선 , 공중/사설망 등
보안 -> 암호화 인증 접ㄱ슨 제어 및 기타 보안 메커니즘
확장성 -> 변화에 따른 요구사항에 쉽게 적응
성능 -> 빠른 데이터 전송 속도 , 낮은 지연시간 및 안정적인 연결
유연성 -> 다양한 응용프로그램 및 서비스에 대한 지원
주요 주제
- 상업용 통신 기술의 요구사항과 표준
- 소프트웨어 플랫폼의 다양한 언어 지원과 버전 간 호환성
- 인포메이션 모델과 시스템의 논리적 데이터 구조
- 코어 인포메이션 모델과 도메인 특화된 정보 모델
- 암호화 알고리즘과 키 관리를 위한 글로벌 디스커버리 서버 기능
- 서티케이션과 iop 워크샵에 대한 설명과 오프시방이션 코리아의 액션 진행 상황
다음 할 일
- PC 파운데이션의 모드 셋 구축
- 암호화 알고리즘 지원 및 키 관리를 위한 글로벌 디스커버리 서버 구축
- 인포메이션 모델 개선을 위한 논의 진행
요약
상업용 통신 기술의 요구사항
- 계층 간에 상호 모용을 달성하고 계층 간에 주고받는 데이터들을 어떻게 이해할 것인가 이런 세부적인 미션들이 상호 무용이라는 주제 안에 존재함
- 상업용 통신 기술이라는 게 뭘 요구하는지 어떤 요구사항을 갖춰야 되는지 최초 67기에 물어봄
- 상업용 통신 기술은 표준을 따라야 되고 다양한 네트워크 지원을 해야 됨
제조업의 유연성
- 오토메이션에 참가하지 않았던 기억들이 여러 가지 어플리케이션을 들고 제조업 영역으로 차별하는 상황에 대응할 수 있어야 됨
- 유연성 다양한 프로그램이나 디바이스나 플랫폼이나 지원할 수 있는 유연성을 갖춰야 됨
- 사용 편의성과 경제성을 갖춰야 됨
소프트웨어 플랫폼의 종류
- 소프트웨어 플랫폼에는 하드웨어 플랫뿐 아니라 여러 가지 언어를 제공하고 있음
- opc 파운데이션에서 공식 인증을 받고 멤버사가 판매하는 SDK 같은 경우에도 여러 가지 언어들을 지원하고 있음
- 버전 간의 호환성을 얘기하는 버전 간 폴리 컴파타돌이라는 게 뭐냐면 버전 간의 호환성을 얘기하는 것임
- 오부시의 아키텍처에 대해서 잠깐 살펴보면 아주 간소화한 그림임
키버 통신의 특징
- 키버 통신은 어시 컬러스 통신이나 다양한 데이터 타입을 제어하는 통신임
- 주로 mes나 스카다는 hmir에서 많이 써왔음
- UDP 기반의 서 커넥션 리스 기반임
- 적은 통신 리소스를 소모하고 사이클릭한 통신 DB 적인 통신이 가능함
- 미션 크리티컬한 통신을 하고 싶으면 비터리스틱한 통신을 하고 싶으면 tsm과도 결합할 수 있음
코어 인포메이션 모델
- 코어 인포메이션 모델은 opc UA 자체에서 지원하는 우리가 일상 제조 현장에서 필요한 여러 가지 데이터 형식에 대한 기본 정의를 말함
- 컴페니언 인포메이션 모델은 도메인 특화된 정보 모델로 특정 도메인에서 우리 도메인에 맞는 정보 모델을 만드는 것임
- 인포메이션 모델은 시스템의 논리적 데이터 구조를 정리하는 것으로 사람이 봤을 때 정보에 대한 사전적 의미를 통일시킬 수 있음
인포메이션 모델의 정의
- 인포메이션 모델은 시스템의 논리적 데이터 구조를 정의함
- 인포메이션 모델에 따라서 PC 파운데이션이 모드 셋을 잘 만들어 놨음
- 유저 입장에서는 기존의 유저가 입맛에 맞는 형태의 데이터 형태를 갖기가 어려웠음
- 유저 입장에서는 오피시 파운데이션의 인포메이션 모델을 가지고 다 맞춰서 갖고 올 수 있음
컨트롤러와 디바이스 간의 통신
- opc에는 ot와 it의 연결 기술을 구축하는 데에 집중함
- 컨트롤 블러나 컨트롤러 사이에 디터미니스틱 카지 높은 시커나이제이션이 필요하다거나 혹은 높은 응답 시간 아주 짧은 응답 시간이 낮은 지원이 필요하다거나 하는 유저 프리티컬한 통신을 하기 위한 디타 미스틱과 통신들 을 위한 부분 그리고 커트롤러와 디바이스 간의 라이오 수소가 간에 필요한 통신 부분 그리고 세이프티라고 있죠. 펑셔널 세이프티를 대기함
- 우리가 보통 세이프티 구축하고자 하면 제어와 세이프p를 별도로 구축한다는 기본적인 생각이 있음
- 네트워크도 마찬가지임. 제어를 해 이 네트워크를 구축했으면 그 안에서 CDT에 대한 네트워크도 같이 활용을 하자. 이게 이제 STT 블랙 채널이라는 개념임
클라우드의 인포메이션 모델
- uldp에서 TSN으로 매핑을 하는 부분은 소그래스 문제임
- 클라우드를 다시 조리해서 인포메이션 모델을 다 관리하면서 쉽게 인테그레이션할 수 있는 방법을 논의하고 있음
- 쿠지에서 지원하는 CPT 같은 경우에는 메시지를 리크립션 암호화하거나 접근 제한을 관리함
글로벌 디스커버리 서버
- 암호화 알고리즘을 지원하고 키를 효율적으로 관리하기 위한 글로벌 디스커버리 서버라는 기능을 제공함
- 서티케이션과 iop 워크샵에 대해서 설명함
- 오프시방이션 코리아는 테스트 베드를 기준으로 여러 가지 인자들도 만들어놓고 액션들을 진행하고 있음
opca 서브 클라이언트 팝선 모델
- opc의 정보 모델링이 커버를 하고 있음
- 표준 기반의 통신 기술 그리고 서비스 인간의 개입이 없는 자유로운 시스템을 구현하기 위해서는 opca 서브 클라이언트 팝선 모델을 커버를 하고 있음
- 도메인 스피시틱한 데이터를 확보하기 위해서는 opca 컴페니어 스펙을 커버하고 있음
정보 모델링의 효용성
- 인간이기 때문에 같은 의미라는 걸 이해할 수 있음
- 기계는 이걸 이해할 수 없게 됨
- 정보 모델링을 했을 때 각각의 벤타사들이 어떤 효용성이 있는지에 대해 이야기하고 있음
opca 서버 개발
- opca 그리고 opca 정보 모델 opca 컨테이너 스펙 이 세 가지를 활용한 어플리케이션 opca 서버를 개발함
- 개발된 프로토타입이 어떻게 활용이 되었고 산업에서 어떻게 필요해지는지 왜 필요한지에 대해서 설명을 드리려고 함
제약 사항을 반영한 모니터링 시스템
- 플러그램 플레이 컨셉을 기준으로 만든 프로그램임
- 장비에 대해서 모니터링 시스템을 개발해야 되는 상황임
- 제약 사항은 신규 고을 증설했다는 유연성이 필요함
- 정보 모델을 기반으로 하기 때문에 이기종 시스템 통합이 가능함
