OPC UA -tietomallien oliopohjainen toteutus Java-kielellä

Abstract

OPC UA on uusi määrittely tietojärjestelmien väliseen viestintään. Sen suurimmat edistysaskeleet verrattuna OPC:hen ovat modernit siirtoprotokollat, tietoturvaominaisuudet sekä mahdollisuus datan semantiikan ilmaisemiseen laajennettavasti ja valmistajariippumattomasti. Tämä diplomityö käsittelee tietomallien, joita käytetään datan semantiikan määrittelemiseen, tukemista OPC UA -palvelimissa ja palvelimien kytkemistä mallien esittämään dataan.

OPC UA -määrittelyä käsitellään siinä määrin kuin se liittyy työn aiheeseen ja esitellään olemassaolevia toteutuksia. Työssä selvitetään syitä tietomallien käyttöön sovelluksissa ja esitellään muutamia esimerkkejä.

Tietomallituki lisätään työssä Java Sample Server -palvelimeen, perustuen hyvin määritellyssä XML-muodossa oleviin tietomalleihin. Useita malleja voidaan lisätä palvelimelle, ja jokaisella voi olla oma kytkentänsä taustajärjestelmän dataan. Kytkentöjen lisäämistä varten luodaan koodinsitomisjärjestelmä, joka tukee myös ajonaikaisia lisäyksiä palvelimeen.

Lisäksi työssä esitellään esimerkkikäyttötapaus käyttäen kehitettyjä tietomallien lisäys- ja koodinsitomistyökaluja.

OPC UA is a new specification for communication between information systems.

Its major developments compared to OPC are modern transport and security options and the possibility of expressing the semantics of data in an interoperable and expandable way. This thesis is about how information models, which define the semantics of data, should be supported in OPC UA servers and how the servers can be linked to the data the models are representing.

Those parts of the OPC UA specification that are related to this thesis as well as existing implementations are presented. The reasons for using information models in applications are explained and some examples of information models are presented.

Information model support is added to a Java Sample Server, based on information models defined in XML files of a well-known format. Several models may be added to a server, and each may have its own binding to an underlying data system. The bindings are implemented using a system for adding custom code to a server, and support runtime additions to the server.

In addition, an example use case using the developed information model instantiation and code binding tools is presented.