第五代移動通信技術(簡稱“5G”)具有大帶寬、廣聯接和低時延的特性，基于5G的工業無線通信能夠滿足工業場景中數目眾多的進行柔性組網的通信需求。例如：制造商可以通過5G將制造裝備和其他機器、工具、工廠和倉庫中的資產連接起來，也可以將信息系統與各種設備相連，為相關各方提供更豐富的可操作、可追溯、可定位的信息，助力工業向數字化、信息化和智能化的轉型。
IEC TR 62390定義了各個層的任務，現場的網絡包括互聯(物理介質、接口、數據訪問的層級問題)、互通(主要在通信層，參數類型一致性定義)，而應用層的語義、應用的行為以及動態功能則是設備行規的范疇，這一層是OPC UA發揮作用的領域，其核心在于統一規范——OPC UA并不包含具體的技術，而是使得各個不同的總線、實時以太網獲得統一的語義交互規范。
5G作為新興技術，缺少應用層語義交互的統一描述語言，OPC UA和5G無線通信技術的融合應用，在應用層提供了5G的使用規范，提高了5G的易用性和交互能力，是實現5G工業設備集成互聯互通、語義互操作、柔性可重構等關鍵技術的重要支撐，賦能工業應用場景更多的可能性。
本文件是指導OPC UA與5G集成應用的通用技術標準，旨在提出OPC UA與5G工業集成應用的通用架構及基本要求，為工業用戶、系統集成商、系統供應商、運營商等提供應用指導，簡化集成復雜度。
——第1部分：通用要求。規定了OPC UA與5G融合應用的組網架構、基本概念、OPC UA與5G集成基本要求，為工業用戶、系統集成商、系統供應商、運營商等提供應用指導。
——第2部分：業務規范
——第3部分：管理規范
——第4部分：安全規范
——第5部分：測試規范
本文件按照GB/T 1.1—2020《標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。參考國標計劃20184670-T-604 基于蜂窩網絡的工業無線通信規范 第1部分 通用技術要求；國標計劃20213051-T-604 基于蜂窩網絡的工業無線通信規范 第5部分 應用規范等規程內容編制。
本文件定義了OPC UA與5G通信技術集成應用的通用技術要求。本文件可用于解決從底層5G通信到上層應用軟件統一訪問的集成與互操作問題，適用于系統集成商、系統供應商、最終用戶等。
部署參考架構：
OPC UA與5G集成系統架構，可劃分為公共網絡、企業IT網和企業OT網等不同域，主要組成單元包括：
——OPC UA設備。包括企業OT域的工業機器人、傳感器、執行器、PLC、MES和SCADA等終端設備、企業IT域的ERP、WMS等、公共網絡的云平臺等，支持OPC UA功能。
——5G網絡設備。包括用戶面、控制面、管理面、終端設備(UE)等，提供UE設備接入、設備管控、網絡管理、故障診斷等功能，支持OPC UA功能。
數據傳輸方式：
OPC UA與5G主要采用2種集成通信架構，包括IP和以太兩種方式，以實現OPC UA數據在5G上的傳輸：
——基于網絡層： OPC UA應用層數據封裝到IP報文中，然后下發給5G網絡或模塊，IP封裝的目的是5G網絡中識別用于過濾和路由的報文；
——基于鏈路層：OPC UA應用層數據封裝到Ethernet幀中，然后下發給5G網絡或模塊，MAC封裝的目的是5G網絡中識別用于過濾和路由的報文。
應用模型要求：
5G工業終端在通信過程中，宜通過網絡層、鏈路層包頭的標識字段，或借助支持OPC UA通信協議的5GS能力開放網元/網關，實現QoS需求映射。
1.5G能力開放網元/網關信息模型要求
應支持OPC UA服務器功能，將QoS協商、網絡管理集成、服務發現、設備行為協商、時間同步等5G能力開放功能以模型的方式供5G工業終端調用。
2.5G工業終端信息模型要求
應支持5G工業終端通過A、B、C三種方式完成用戶數據轉發時，可利用的網絡層、鏈路層包頭標識字段實現QoS需求映射，應遵循網絡層、鏈路層標準的通用要求。
C/S用戶面網絡層接口：
——應將OPC UA Client/Server 通信方式下建立的通道、會話、訂閱、監視等服務對網絡傳輸的需求映射到IP包頭的Type of Service字段。
Pub/Sub用戶面網絡層接口：
——OPC UA Pub/Sub通信方式下，應將發送數據報(Datagram)的QoS需求映射到IP包頭的Type of Service字段。
Pub/Sub用戶面鏈路層接口：
——OPC UA Pub/Sub通信方式下，應將發送數據幀(Frame)的QoS需求映射到5G QoS模型。
當5GS無法保證數據按QoS需求交付時，應將5G網絡QoS信息通過5G能力開放網元/網關反饋至OPC UA工業應用，OPC UA工業應用應根據接收到的反饋信息進行調整。
信息安全：
應支持5G的主認證功能，保障合法網絡身份；
宜支持5G的二次認證功能，保障合法終端設備；
宜支持機卡綁定功能，防止惡意終端接入網絡；
宜支持安全保障策略協同功能，如OPC UA啟用加密5G不啟用、5G啟用加密OPC UA不啟用或OPC UA與5G均啟用加密等。
更多詳情請見附件。
所有評論僅代表網友意見，與本站立場無關。