[发明专利]用于管理OPC UA服务器容量的方法、系统和存储介质

说明书

本发明涉及一种由OPC UA服务器执行的用于动态管理地址空间的方法、系统和计算机程序产品。该OPC UA服务器是OPC UA架构网络的一部分，该OPC UA架构网络包含多个OPC UA服务器、多个OPC UA客户端和负载均衡器，该负载均衡器被配置为将多个OPC UA服务器和多个OPC UA客户端之间的通信重新定向。该方法包括接收传入的OPC UA客户端服务请求、检查地址空间是否在OPC UA服务器处已被实例化，并且如果该地址空间尚未被实例化，则在OPC UA服务器处动态地创建多个地址空间中的所请求的一个地址空间。使用实例化的地址空间至OPC UA客户端的服务响应。

技术领域

本发明涉及一种与机器对机器通信有关的方法、系统和计算机程序产品。更具体地，本发明涉及对OPC UA机器对机器通信系统的改进，该改进使能够动态地增加OPC UA服务器的资源。

背景技术

由OPC基金会于2008年发布的OPC统一架构(OPC UA)是一种用于工业自动化的独立于平台的、面向服务的机器对机器通信协议架构。该架构独立于硬件和操作系统平台。OPC UA专注于促进工业设备和系统的用于数据采集和控制的通信。OPC UA为企业之间(从机器到机器以及从机器到企业)的互操作性提供了基础结构。这种标准化通信使能够构建这样的工业系统，利用该系统与来自不同生产商的机器通信并且在来自不同生产商的机器之间进行通信。

OPC UA提供了完整的信息模型。该模型是信息整合所必需的架构的基础。利用OPCUA，供应商和组织可以利用丰富的面向服务的架构，将其复杂数据建模到OPC UA地址空间中。在其操作中应用OPC UA的一些示例性但非限制性的行业包括制药业、石油与天然气、建筑自动化、工业机器人、安全性、制造和过程控制。

OPC UA协议可用于使用诸如局域网(LAN)或者因特网的兼容网络来通过OPC TCP或OPC HTTPS连接交换信息。

主要的OPC UA信息交换模型是客户端/服务器模型的模型，其中，OPC UA客户端(OPC-C)启动至OPC UA服务器(OPC-S)的连接，并且读取、写入、或浏览OPC UA地址空间(AS)的内容。OPC UA客户端发送服务请求，OPC UA服务器以对应的OPC UA服务响应对其答复。OPC UA服务器和OPC UA客户端之间的连接以会话的形式建立。这些会话由保持活动消息(keep alive messages)维持，直到连接被关闭为止。OPC UA是面向会话的架构。OPC UA会话在OPC UA客户端(OPC-C)与OPC UA服务器(OPC-S)之间建立套接字至套接字连接。OPC UA服务器代表单个的套接字，所有的OPC UA客户端都与该套接字形成连接。

OPC UA地址空间，后文简称为地址空间(AS)，由网状网络状结构中的OPC UA节点组成，其中每个节点例如可以代表设备、设备的类型、设备的测量值、或其他节点的文件夹。地址空间中的每一个节点可以具有对该地址空间中的其他节点、或者对其他服务器上的节点的一个或多个引用，而无需任何层次结构要求。在实际中，地址空间通常类似于典型的树状文件系统，但是OPC UA规范并没有定义任何固定的引用结构。地址空间可以通过OPC UA客户端被浏览。该操作向OPC UA客户端返回特定节点的节点引用。浏览操作通常跟随节点的引用，从而允许OPC UA客户端以OPC UA服务器供应商想要的方式导航地址空间。

传统上，OPC UA地址空间的生成是被硬编码到OPC UA服务器中的，而且地址空间不会相对于与OPC UA服务器交互的OPC UA客户端变化。OPC UA信息模型是基于节点的所谓的全网格网络。这些节点可以包含任何种类的元信息，并且与面向对象的编程语言中的对象类似。节点保存过程数据以及任何其他类型的元数据。当OPC UA客户端希望与某个特定节点交互时，它可以直接引用该节点的地址。另一方面，如果事先不知道所期望的目标节点的确切地址，则网格网络结构允许通过导航每个节点的节点引用来搜索特定节点，直到找到所期望的节点为止。