RTI 宣布 OMG 采纳 OPC UA/DDS 网关标准

整合多元连接方案与标准，仍是构建复杂工业物联网生态系统的系统设计师与集成商面临的头号难题。

RTI 一直通过创建标准化连接网关推动工业物联网革命，使 DDS 系统能与其他核心框架无缝互操作。今年我们推出标准 OPC UA/DDS 网关——连接行业两大最显要通信协议的桥梁——欣然宣布其近期获对象管理组织（OMG）采纳。

OPC UA/DDS 网关规范

OMG 与 OPC 基金会去年宣布在 DDS 与 OPC UA 连接标准上合作。随后 OMG 发布 RFP，征求标准 OPC UA/DDS 网关以实现 DDS 与 OPC UA 应用透明互操作。RTI 提交 140 页综合提案，融合 DDS 与 OPC UA 用户及厂商反馈，于 3 月 OMG 技术会议获批。本文提供规范简要概览并展示验证原型。

规范概览

OPC UA/DDS 网关规范旨在让 DDS 与 OPC UA 应用利用各自框架原生机制无缝互操作。解决两大核心挑战：

• 构建 OPC UA 到 DDS 桥，让 DDS 应用利用 DDS 发布-订阅和 RPC 能力在 OPC UA 服务器的地址空间中操作
• 构建 DDS 到 OPC UA 桥，让 OPC UA 客户端应用通过标准 OPC UA 服务成为 DDS 全局数据空间的一等公民

图 1：OPC UA/DDS 网关概念

OPC UA 到 DDS 桥

OPC UA 到 DDS 桥允许 DDS 应用读取、写入、订阅 OPC UA 服务器地址空间内的数据。此功能对将 OPC UA 设备集成至需 DDS 可扩展性与 QoS 特性的系统至关重要。图 2 展示典型部署：DDS 应用通过 DDS-RTPS 线缆协议订阅来自 OPC UA 服务器（使用 OPC UA 二进制协议）的信息。

图 2：OPC UA 到 DDS 桥

桥接操作直观：OPC UA 侧创建客户端连接服务器并执行标准 OPC UA 服务如读、写和订阅管理。DDS 侧实例化一组DataReader和DataWriter与 DDS 主题交互。

规范将暴露给 DDS 的数据分两类：

• 服务集映射——使用 OMG RPC over DDS 规范模拟大多数 OPC UA 服务的 DDS 服务，让 DDS 请求者调用读、写、浏览等操作
• 订阅模型映射——OPC UA服务器的简化映射，让集成商将多个监控项组合为 DDS 主题，为 DDS 消费者提供强大建模方法

为简化配置，我们定义了 XML 模式。下文给出 OPC UA/DDS 网关配置文件简例（OPC UA 到 DDS 桥）。

<dds> <types> <struct>...</struct> </types> <ddsopcua_gateway name="MyGateway"> <opcua_connection>...</opcua_connection> <domain_participant>...</domain_participant> <opcua_to_dds_bridge> <service_set>...</service_set> <subscription> <opcua_input>...</opcua_input> <dds_output>...</dds_output> <dds_output>...</dds_output> <dds_output>...</dds_output> <mapping>...</mapping> </subscription> </opcua_to_dds_bridge> </ddsopcua_gateway> </dds>

列表 1：OPC UA/DDS 网关配置示例（OPC UA 到 DDS 桥）

配置文件结构如下：

• 定义描述映射创建主题的 DDS 数据类型
• 声明网关实例，实例化 OPC UA 到 DDS 桥，含 OPC UA 客户端连接和 DDS DomainParticipant
• 配置暴露给 DDS 应用的服务集，如用于一次性读写的属性服务集
• 指定 OPC UA 输入（订阅监控项）和 DDS 输出（主题发布），含链接输入到输出字段的映射分配

DDS 到 OPC UA 桥

DDS 到 OPC UA 桥使 OPC UA 客户端应用能充分参与 DDS 全局数据空间。此功能允许现有 OPC UA 客户端和工具跨多个 DDS 域浏览 DDS 主题、实例和数据类型，并创建定制订阅。图 3 演示部署：OPC UA 客户端用二进制协议访问 DDS 应用通过原生 DDS-RTPS 协议提供的信息。

图 3：DDS 到 OPC UA 桥

本质上，DDS 到 OPC UA 桥在 OPC UA 服务器地址空间中建模 DDS 全局数据空间。它为 DDS 域、主题、实例、数据类型定义对象和变量节点，并通过标准 OPC UA 服务暴露。XML 配置模式允许集成商选择 DDS 空间哪些部分在 OPC UA 地址空间中呈现。

<dds> <types> <struct>...</struct> </types> <ddsopcua_gateway name="MyOtherGateway"> <opcua_server>...</opcua_server> <domain_participant>...</domain_participant> <domain_participant>...</domain_participant> <dds_to_opcua_bridge> <domain> <topic_group>...</topic_group> <topic>...</topic> </domain> <domain> <topic_group>...</topic_group> </domain> </dds_to_opcua_bridge> </ddsopcua_gateway> </dds>

列表 2：OPC UA/DDS 网关配置示例（DDS 到 OPC UA 桥）

配置文件组织如下：

• 定义网关实例化的 DDS 数据类型
• 声明网关实例，实例化 DDS 到 OPC UA 桥，含 OPC UA 服务器和多个 DDS DomainParticipant
• 选择在 OPC UA 地址空间中呈现的 DDS 域
• 指定 DDS 主题——显式或通过主题组使用主题名、类型等正则表达式

原型与演示

为验证规范并收集社区反馈，我们开发一系列原型与演示于重大活动展示。去年在 Embedded World 和汉诺威工业博览会展示首个原型，基于 RTI Routing Service（连接技术桥接的领先平台）。该原型聚焦将 OPC UA 订阅模型映射到 DDS 并提供简化集成的配置机制。

今年将在汉诺威工业博览会演示网关反向侧，采用轻量级原型通过嵌入式 OPC UA 服务器暴露 DDS 全局数据空间。与会者可观察通用 OPC UA 客户端如何用原生 OPC UA 服务订阅 DDS 数据。

若您计划参展汉诺威，请莅临 IIC 馆（8 号馆 #C24）观看现场演示。无法到场也无妨，我们将很快发布更多详情——敬请关注！

OPC UA/DDS 网关作为核心连接网关

OPC UA/DDS 网关是工业物联网革命的关键组件。工业互联网联盟的工业互联网连接框架（IICF）识别核心连接标准——DDS、OPC UA、HTTP/Web Services、oneM2M——以简化跨功能域集成。IICF 评估模板从业务、用法、功能、实施维度评价方案。IICF 定义的核心连接网关保留数据语法，确保跨域透明互操作。

图 4：标准连接网关实现跨域互操作

RTI 深度致力于开发标准连接网关。RTI Connext DDS 5.3.0 发布首个 RTI Web Integration Service 通用访问版——标准连接网关，依据 OMG Web-Enabled DDS 规范将网页浏览器引入 DDS 全局数据空间。

我们坚信互操作性是工业物联网成功的基石，持续致力于帮助企业实现工业互联网革命。