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第1章 概论1

1.1 OPC基金会1

1.2 经典OPC2

1.2.1 OPC数据访问3

1.2.2 OPC报警和事件4

1.2.3 OPC历史数据访问4

1.2.4 其他OPC接口标准5

1.2.5 OPC XML-DA5

1.3 OPC UA的动机6

1.4 OPC UA概述8

1.5 OPC UA规范9

1.6 OPC UA软件层11

1.7 进化而非革命12

1.8 小结13

1.8.1 关键信息13

1.8.2 在哪里能找到更多的信息13

1.8.3 接下来是什么14

第2章 信息建模：概念15

2.1 为什么要对信息建模15

2.2 节点和引用18

2.3 引用类型20

2.4 对象、变量和方法24

2.5 对象和变量类型30

2.5.1 简单对象类型30

2.5.2 简单变量类型33

2.5.3 复杂对象类型36

2.5.4 实例声明38

2.5.5 复杂变量类型41

2.5.6 建模规则41

2.5.7 复杂类型的子类型化46

2.6 数据变量和特性50

2.7 对象、变量和方法的ModelParent51

2.8 数据类型53

2.8.1 数据类型节点类别53

2.8.2 内置和简单数据类型54

2.8.3 枚举数据类型55

2.8.4 结构化数据类型55

2.8.5 特定的内置数据类型58

2.8.6 数据类型综述61

2.9 视图62

2.10 事件65

2.11 历史访问67

2.11.1 数据历史67

2.11.2 事件历史68

2.11.3 地址空间历史68

2.12 地址空间模型和信息模型71

2.13 小结73

2.13.1 关键信息73

2.13.2 在哪里能找到更多的信息73

2.13.3 接下来是什么73

第3章 信息建模：实例与最佳实践74

3.1 概述74

3.2 实例74

3.2.1 应用方案74

3.2.2 初级方案——类似于传统的OPC75

3.2.3 高级方案——提供全部功能的OPC UA76

3.3 最佳实践82

3.3.1 对象结构、信息类型和视图82

3.3.2 类型定义（对象类型和变量类型）84

3.3.3 提供复杂的数据结构87

3.3.4 提供用户自定义数据类型88

3.3.5 特性89

3.3.6 方法89

3.3.7 建模规则90

3.3.8 代理对象（引用上的特性）90

3.4 小结91

3.4.1 关键信息91

3.4.2 在哪里能找到更多的信息91

3.4.3 接下来是什么91

第4章 标准信息模型92

4.1 概述92

4.2 处理信息模型92

4.2.1 信息模型指出了什么92

4.2.2 信息模型如何指定94

4.2.3 如何支持多信息模型95

4.3 OPC UA基本信息模型95

4.4 能力与诊断97

4.5 数据访问98

4.6 历史数据的访问和结果返回99

4.7 状态机100

4.8 程序101

4.9 报警和条件102

4.10 特定领域信息模型102

4.10.1 概述102

4.10.2 设备信息模型103

4.11 小结104

4.11.1 关键信息104

4.11.2 在哪里能找到更多的信息105

4.11.3 接下来是什么105

第5章 服务106

5.1 概述106

5.2 服务的一般概念107

5.2.1 超时处理107

5.2.2 请求与应答的消息头107

5.2.3 错误处理108

5.2.4 可扩展参数109

5.2.5 通信上下文109

5.2.6 本章有关服务描述的约定110

5.3 查找服务器111

5.3.1 查找服务器（FindServers）服务111

5.3.2 获得终端（GetEndpoints）服务112

5.3.3 注册服务（RegisterServer）服务113

5.4 客户端与服务器的连接管理113

5.4.1 安全通道的建立113

5.4.2 创建一个应用程序会话114

5.4.3 关闭一个应用程序会话116

5.4.4 取消未完成的服务请求116

5.5 在地址空间中查找信息117

5.5.1 使用服务发现地址空间117

5.5.2 在地址空间中查找信息的用例122

5.6 读写数据及元数据130

5.6.1 读取数据131

5.6.2 写入数据132

5.7 订阅数据变化和事件133

5.7.1 数据变化及事件的传递134

5.7.2 创建和管理订阅137

5.7.3 创建和管理监视项139

5.7.4 监视数据变化143

5.7.5 监视事件144

5.7.6 监视数据聚合146

5.8 调用服务器的方法147

5.9 访问历史数据和历史事件148

5.9.1 历史读取（HistoryRead）服务148

5.9.2 历史更新（HistoryUpdate）服务153

5.10 在复杂地址空间里查找信息155

5.11 修改地址空间156

5.11.1 添加节点157

5.11.2 建立节点间的引用157

5.11.3 删除节点157

5.11.4 删除节点间的引用158

5.12 小结158

5.12.1 关键信息158

5.12.2 在哪里能找到更多的信息159

5.12.3 接下来是什么159

第6章 技术映射160

6.1 概述160

6.2 数据编码161

6.2.1 OPC UA二进制161

6.2.2 XML162

6.3 安全协议162

6.3.1 WS-SecureConversation163

6.3.2 UA-SecureConversation164

6.4 传输协议165

6.4.1 UA TCP166

6.4.2 SOAP/HTTP166

6.5 可用映射的实现167

6.6 小结168

6.6.1 关键信息168

6.6.2 在哪里能找到更多的信息169

6.6.3 接下来是什么169

第7章 安全170

7.1 为什么安全问题如此重要170

7.2 安全的组织视角171

7.3 安全的技术视角172

7.4 确定适当的安全级别172

7.4.1 安全评估172

7.4.2 OPC UA的安全评估174

7.5 OPC UA的安全模型175

7.5.1 安全架构175

7.5.2 保证通信通道安全177

7.5.3 身份认证和授权182

7.5.4 安全策略和配置文件185

7.6 证书186

7.6.1 什么是证书186

7.6.2 OPC UA证书187

7.7 OPC UA的公匙基础设施189

7.7.1 什么是PKI189

7.7.2 信任模型190

7.7.3 证书生命周期管理192

7.7.4 可用的公钥基础设施框架198

7.7.5 工业应用的PKI201

7.8 小结208

7.8.1 关键信息208

7.8.2 在哪里能找到更多的信息209

7.8.3 接下来是什么209

第8章 应用程序架构210

8.1 简介210

8.2 架构概述210

8.3 栈211

8.3.1 接口211

8.3.2 编码层211

8.3.3 安全层211

8.3.4 传输层211

8.3.5 平台层212

8.4 软件开发工具箱212

8.4.1 UA专用功能212

8.4.2 通用功能213

8.4.3 接口213

8.5 应用程序213

8.5.1 客户端213

8.5.2 服务器213

8.6 OPC基金会提供的成品214

8.6.1 栈214

8.6.2 SDK214

8.6.3 应用程序215

8.7 小结215

8.7.1 关键信息215

8.7.2 在哪里能找到更多的信息215

8.7.3 接下来是什么216

第9章 系统架构217

9.1 系统环境217

9.2 基本架构模式218

9.2.1 客户端—服务器218

9.2.2 链接服务器218

9.2.3 服务器至服务器通信219

9.2.4 聚合服务器219

9.3 冗余220

9.3.1 客户端冗余220

9.3.2 服务器冗余220

9.4 发现223

9.4.1 为何发现223

9.4.2 发现实体224

9.4.3 发现过程224

9.5 审计226

9.5.1 概览226

9.5.2 审计日志227

9.5.3 审计事件227

9.5.4 服务审计228

9.5.5 使用案例228

9.6 小结230

9.6.1 关键信息230

9.6.2 在哪里能找到更多的信息230

9.6.3 接下来是什么230

第10章 从COM OPC到OPC UA的映射231

10.1 概述231

10.2 OPC数据访问2.05A和3.0231

10.2.1 地址空间232

10.2.2 访问信息232

10.2.3 OPC XML-DA1.01233

10.3 OPC报警和事件1.1234

10.3.1 地址空间234

10.3.2 访问信息235

10.4 OPC历史数据访问237

10.4.1 地址空间237

10.4.2 访问信息237

10.5 小结239

10.5.1 关键信息239

10.5.2 在哪里能找到更多的信息239

10.5.3 接下来是什么239

第11章 迁移240

11.1 概述240

11.2 包装器：UA客户端访问COM服务器240

11.3 代理：COM客户端访问UA服务器242

11.4 原生开发243

11.5 小结243

11.5.1 关键信息243

11.5.2 在哪里能找到更多的信息244

11.5.3 接下来是什么244

第12章 协议子集245

12.1 动机245

12.2 协议子集、一致性单元和测试用例245

12.3 服务器程序协议子集246

12.4 客户端程序协议子集247

12.5 传输协议子集247

12.6 安全协议子集247

12.7 认证流程248

12.8 小结248

12.8.1 关键信息248

12.8.2 在哪里能找到更多的信息249

12.8.3 接下来是什么249

第13章 性能指标250

13.1 综述250

13.2 性能指标数值250

13.3 小结253

13.3.1 关键信息253

13.3.2 在哪里能找到更多的信息253

13.3.3 接下来是什么253

第14章 总结与展望254

14.1 OPC UA概述254

14.2 OPC UA是否复杂254

14.2.1 OPC UA服务是否很难被处理255

14.2.2 信息建模是否痛苦257

14.2.3 传输协议与加密，为什么这么多259

14.2.4 实现问题260

14.2.5 现有代码的迁移261

14.2.6 小结262

14.3 展望262

附录264

附录A 图形表示法264

附录B 节点类别和属性268

附录C 基本信息模型引用270

附录D 保留英文形式的常用术语272

附录E 翻译为中文的常用术语278

参考文献279