[发明专利]基于OPC UA的物联网通用网关

说明书

本发明实施例提供的一种基于OPC UA的物联网通用网关，设备信息模型描述文件加载模块，用于获取设备信息模型描述文件并解析生成驱动配置信息和OPC UA配置信息；数据采集模块，用于根据驱动配置信息驱动设备进行采集获得设备数据；内存映射模块，用于将设备数据与OPC UA地址空间进行关联生成数据与地址空间的映射关系；OPC UA生成模块，用于OPC UA配置信息和数据与地址空间的映射关系生成具备设备信息模型结构的OPC UA服务信息，系统架构清晰，实施简单方便，不受硬件接口的限制，可复制、可扩展的特点，集成成本低，可快速实现具备OPC UA功能的智能互联设备。

技术领域

本发明涉及工业自动化技术领域，尤其涉及一种基于OPC UA的物联网通用网关。

背景技术

工业互联网是新一代信息技术与制造业深度融合的产物，不仅能为制造业乃至整个实体经济数字化、网络化、智能化升级提供新型网络基础设施支撑，还不断催生新模式、新业态和新产业。目前OPC UA技术被广泛认为是解决工业互联网互联互通最好的技术之一。OPC UA其可以被应用到从现场层、控制层、各类信息系统层面，适应于不同的运行环境和应用需求，与传统的现场总线、工业以太网、TCP/IP标准网络结合，也可以与最新的TSN时间敏感网络技术以及5G技术相结合。

工业互联网的互联互通尤其是现场设备与工业互联网平台之间的互联互通仍然存在着大量的问题，目前IEC国际电工委员会定义了23种现场总线和工业以太网，现场设备协议接口众多，从物理接口、协议规范、数据模型、操作模型等各个方面都存在着差异，为工业互联网的互联互通增加了极大的难度；现有的互联互通方法如FDT(现场设备集成工具)使用较为繁琐，有些方法如OPC依赖于特定的系统，互联互通的解决方案呈现定制化、不具有可复制、可扩展的特点，集成成本较高；互联互通不只是数据的通信，为了适应不同的应用需求，需要信息的复杂建模，可以适应从设备、单元、产线、车间、工厂、过程的基于模型的通信。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种基于OPC UA的物联网通用网关。

本发明实施例提供一种基于OPC UA的物联网通用网关，包括设备信息模型描述文件加载模块、数据采集模块、内存映射模块和OPC UA生成模块，其中：

所述设备信息模型描述文件加载模块，用于获取设备信息模型描述文件并解析生成驱动配置信息和OPC UA配置信息；

所述数据采集模块，用于根据所述驱动配置信息驱动设备进行采集获得设备数据；

所述内存映射模块，用于将所述设备数据与OPC UA地址空间进行关联生成数据与地址空间的映射关系；

所述OPC UA生成模块，用于根据OPC UA配置信息和所述数据与地址空间的映射关系生成具备设备信息模型结构的OPC UA服务信息。

可选地，所述数据采集模块包括第一获取单元、管理单元、读写单元和存储单元，其中：

第一获取单元，用于对所述驱动配置信息的加载；

管理单元，用于根据所述驱动配置信息对设备驱动的管理；

读写单元，用于对所述设备数据的读写操作；

存储单元，用于对所述设备数据的存储。

可选地，所述内存映射模块包括初始化单元、数据管理单元和数据存储单元，其中：

初始化单元，用于对设备数据和OPC UA地址空间进行初始化设置；

数据管理单元，用于根据所述设备数据与OPC UA地址空间进行关联生成数据与地址空间的映射关系；

数据存储单元，用于存储数据与地址空间的映射关系。