Simulating OPC UA Information Models

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorAro, Jouni
dc.contributor.advisorSeilonen, Ilkka
dc.contributor.authorSaikko, Lauri
dc.contributor.schoolSähkötekniikan korkeakoulufi
dc.contributor.supervisorVyatkin, Valeriy
dc.date.accessioned2018-06-01T11:29:44Z
dc.date.available2018-06-01T11:29:44Z
dc.date.issued2018-05-14
dc.description.abstractOPC UA is an industrial communication specification that provides secure exchange of data between client and server applications. It introduces the concept of information modeling with an abstract meta model that binds semantics to data. An Information Model describes any kind of specific data in a structured way and uses the concepts of the meta model, thus advancing the interoperability of different systems on the information level. This thesis introduces new features to a test server called the Simulation Server for simulating data created according to types defined in Information Models. The intent is to mimic the behaviour of data that is exposed by a real production server using the same Information Models. In the first part of the thesis, an algorithm for serializing an Information Model contained in an arbitrary server into a machine-readable XML format is designed. A serialized Information Model can be imported to the Simulation Server, after which it can be used to create specific data to the server. This thesis also introduces new features for configuring simulation signals in such way that the created data can conveniently be simulated. The most important aspect of configuring simulation signals is that it can diversely be performed to the types of an Information Model. The motivation for this feature is that configuring simulation signals to types and simulating data according to the type configurations eliminates the need to configure every piece of data manually, which is beneficial especially when large amounts of data is created. The serialization feature is also used in the Simulation Server; the imported Information Models, the created data, and the simulation configurations are saved when the server is closed. Therefore, they can be restored during restart. The software designed in this thesis is merely a prototype that will be eligible for future development that will involve, e.g., designing more accurate simulation models.en
dc.description.abstractOPC UA on teollisuudessa käytetty tiedonsiirtomääritelmä, jonka avulla asiakas- ja palvelinsovellus voivat turvallisesti vaihtaa tietoa keskenään. Se mahdollistaa tiedon mallintamisen abstraktin metamallin avulla. Kyseinen metamalli liittää kaikkeen dataan tietyn semantiikan. Tietomallit kuvaavat mitä tahansa rakenteellista tietoa käyttäen hyödyksi edellä mainittua metamallia. Tämä varmistaa sen, että eri sovellukset pystyvät käsittelemään mitä tahansa tietomallien perusteella luotua dataa. Tässä työssä tutkitaan tietomallien määrittämien tyyppien perusteella luodun datan simulointia testipalvelimella, jota kutsutaan simulaatiopalvelimeksi. Simuloinnin tarkoitus on jäljitellä oikean tuotantopalvelimen tarjoaman ja samojen tietomallien määrittämän datan käyttäytymistä. Työn ensimmäisessä osassa suunnitellaan algoritmi tietomallien sarjallistamiseksi XML-formaattiin. Sarjallistetun tietomallin voi tuoda simulaatiopalvelimelle, jossa tietomallin perusteella voi luoda dataa. Tässä työssä esitellään myös uusia ominaisuuksia simulaatiosignaalien konfigurointiin, jotta luotua dataa voi kätevästi simuloida. Simulaatiosignaalien konfiguroinnin tärkein näkökulma on, että sitä voi monipuolisesti tehdä tietomallissa määritetyille tyypeille. Tämän ominaisuuden tarkoitus on se, että kun simulaatio on konfiguroitu tyyppeihin ja dataa simuloidaan tyyppikonfiguraatioden perusteella, ei kaikkea dataa tarvitse konfiguroida erikseen. Tämä on hyödyksi erityisesti silloin, kun palvelimelle luodaan paljon simuloitavaa dataa. Sarjallistamisominaisuutta hyödynnetään myös simulaatiopalvelimella niin, että sen tietomallit, luotu data ja simulaatiokonfiguraatiot tallennetaan, kun palvelin suljetaan ja palautetaan uudelleenkäynnistyksen yhteydessä. Tässä työssä luotua simulaatiopalvelimen prototyyppiä voi jatkossa kehittää esimerkiksi suunnittelemalla tarkempia simulaatiomalleja.fi
dc.format.extent56+4
dc.format.mimetypeapplication/pdfen
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/31499
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-201806012926
dc.language.isoenen
dc.locationP1fi
dc.programmeAEE - Master’s Programme in Automation and Electrical Engineering (TS2013)fi
dc.programme.majorControl, Robotics and Autonomous Systemsfi
dc.programme.mcodeELEC3025fi
dc.subject.keywordOPC UAen
dc.subject.keywordsimulation serveren
dc.subject.keywordinformation modelen
dc.subject.keywordsimulationen
dc.titleSimulating OPC UA Information Modelsen
dc.titleOPC UA:n tietomallien simulointifi
dc.typeG2 Pro gradu, diplomityöfi
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotDiplomityöfi
local.aalto.electroniconlyyes
local.aalto.openaccessyes
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
master_Saikko_Lauri_2018.pdf
Size:
1.95 MB
Format:
Adobe Portable Document Format