RTI, OMG의 OPC UA/DDS 게이트웨이 표준 채택 발표

복잡한 산업용 IoT 생태계를 구축하는 시스템 설계자와 통합자에게 다양한 연결 솔루션과 표준을 통합하는 것은 여전히 최우선 과제입니다.

RTI는 DDS 시스템이 다른 핵심 프레임워크와 원활하게 상호운용할 수 있도록 표준화된 연결 게이트웨이를 생성함으로써 산업용 IoT 혁명을 주도해 왔습니다. 올해 우리는 업계에서 가장 유명한 두 통신 프로토콜 간의 다리인 표준 OPC UA/DDS 게이트웨이를 도입했으며, 최근 객체 관리 그룹(OMG)의 채택을 발표하게 되어 기쁩니다.

OPC UA/DDS 게이트웨이 사양

OMG와 OPC 재단 간의 공동 이니셔티브에서 DDS와 OPC UA 연결 표준 협력이 작년 발표되었습니다. 이에 따라 OMG는 DDS와 OPC UA 애플리케이션 간의 투명한 상호운용성을 가능하게 하는 표준 OPC UA/DDS 게이트웨이에 대한 RFP를 발행했습니다. RTI는 DDS 및 OPC UA 사용자와 공급업체의 피드백을 반영한 포괄적인 140페이지 제안서로 응답했으며, 3월 OMG 기술 회의에서 승인되었습니다. 이 기사는 사양의 간결한 개요와 검증을 위해 구축한 프로토타입을 보여줍니다.

사양 개요

OPC UA/DDS 게이트웨이 사양은 DDS와 OPC UA 애플리케이션이 각 프레임워크의 네이티브 메커니즘을 사용하여 원활하게 상호운용할 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다. 두 가지 핵심 과제를 해결합니다:

• DDS 애플리케이션이 DDS 발행-구독 및 RPC 기능을 사용하여 OPC UA 서버의 주소 공간(AddressSpace) 내에서 작동할 수 있게 하는 OPC UA-DDS 브리지 구축
• OPC UA 클라이언트 애플리케이션이 표준 OPC UA 서비스를 통해 DDS 글로벌 데이터 공간에서 일급 시민으로 작동할 수 있게 하는 DDS-OPC UA 브리지 구축

그림 1: OPC UA/DDS 게이트웨이 개념

OPC UA-DDS 브리지

OPC UA-DDS 브리지는 DDS 애플리케이션이 OPC UA 서버의 주소 공간 내 데이터를 읽고, 쓰고, 구독할 수 있게 합니다. 이 기능은 OPC UA 지원 장치를 DDS의 확장성과 QoS 기능이 필요한 시스템에 통합하는 데 중요합니다. 그림 2는 DDS 애플리케이션이 DDS-RTPS 와이어 프로토콜을 통해 OPC UA 바이너리 프로토콜을 사용하는 OPC UA 서버의 정보를 구독하는 일반적인 배포를 보여줍니다.

그림 2: OPC UA-DDS 브리지

브리지의 작동은 간단합니다: OPC UA 측에서는 서버에 연결하고 Read, Write, 구독 관리와 같은 표준 OPC UA 서비스를 수행하는 클라이언트를 생성합니다. DDS 측에서는 DDS 토픽과 상호작용하기 위해 DataReader 및 DataWriter 세트를 인스턴스화합니다.

사양은 DDS에 노출되는 데이터를 두 범주로 나눕니다:

• 서비스 세트 매핑 - OMG RPC over DDS 사양을 사용하여 대부분의 OPC UA 서비스를 에뮬레이트하는 DDS 서비스로, DDS 요청자가 Read, Write, Browse 같은 작업을 호출할 수 있게 합니다.
• 구독 모델 매핑 - OPC UA 서버의 단순화된 매핑으로, 통합자가 여러 MonitoredItem을 DDS 토픽으로 결합할 수 있게 하여 DDS 소비자를 위한 강력한 모델링 접근을 제공합니다.

구성을 단순화하기 위해 XML 스키마를 정의했습니다. 아래는 OPC UA-DDS 브리지를 위한 OPC UA/DDS 게이트웨이 구성 파일의 간결한 예입니다.

<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>

목록 1: OPC UA/DDS 게이트웨이 구성 예시 (OPC UA-DDS 브리지)

구성 파일은 다음과 같이 구성됩니다:

• 매핑에 의해 생성되는 토픽을 설명하는 DDS 데이터 타입을 정의합니다.
• OPC UA 클라이언트 연결과 DDS DomainParticipant를 포함하는 OPC UA-DDS 브리지를 인스턴스화하는 게이트웨이 인스턴스를 선언합니다.
• DDS 애플리케이션에 노출되는 서비스 세트를 구성합니다(예: 일회성 읽기/쓰기를 위한 속성 서비스 세트).
• OPC UA 입력(MonitoredItem 구독)과 DDS 출력(토픽 발행)을 지정하고, 입력을 출력 필드에 연결하는 매핑 할당을 포함합니다.

DDS-OPC UA 브리지

DDS-OPC UA 브리지는 OPC UA 클라이언트 애플리케이션이 DDS 글로벌 데이터 공간에 완전히 참여할 수 있게 합니다. 이 기능은 기존 OPC UA 클라이언트와 도구가 여러 DDS 도메인에서 DDS 토픽, 인스턴스, 데이터 타입을 탐색하고 맞춤형 구독을 생성할 수 있게 합니다. 그림 3은 OPC UA 클라이언트가 바이너리 프로토콜을 사용하여 네이티브 DDS-RTPS 프로토콜을 통해 DDS 애플리케이션이 제공하는 정보에 접근하는 배포를 보여줍니다.

그림 3: DDS-OPC UA 브리지

본질적으로 DDS-OPC UA 브리지는 DDS 글로벌 데이터 공간을 OPC UA 서버의 주소 공간 내에 모델링합니다. DDS 도메인, 토픽, 인스턴스, 데이터 타입에 대한 객체와 변수 노드를 정의하고 표준 OPC UA 서비스를 통해 노출합니다. XML 구성 스키마를 통해 통합자는 DDS 공간의 어떤 부분이 OPC UA 주소 공간에 표현될지 선택할 수 있습니다.

<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>

목록 2: OPC UA/DDS 게이트웨이 구성 예시 (DDS-OPC UA 브리지)

구성 파일은 다음과 같이 구성됩니다:

• 게이트웨이에 의해 인스턴스화되는 DDS 데이터 타입을 정의합니다.
• OPC UA 서버와 여러 DDS DomainParticipant를 포함하는 DDS-OPC UA 브리지를 인스턴스화하는 게이트웨이 인스턴스를 선언합니다.
• OPC UA 주소 공간에 표현될 DDS 도메인을 선택합니다.
• 토픽 이름, 타입 등에 대한 정규식을 사용하는 토픽 그룹을 통해 명시적으로 또는 암시적으로 DDS 토픽을 지정합니다.

프로토타입과 데모

사양을 검증하고 커뮤니티 피드백을 수집하기 위해 주요 행사에서 발표된 일련의 프로토타입과 데모를 개발했습니다. 작년 임베디드 월드와 하노버 메세에서 RTI 라우팅 서비스(연결 기술 브리징을 위한 선도적 플랫폼) 기반의 첫 프로토타입을 선보였습니다. 이 프로토타입은 OPC UA 구독 모델을 DDS에 매핑하고 통합을 단순화하는 구성 메커니즘 제공에 초점을 맞췄습니다.

올해는 하노버 메세에서 게이트웨이의 반대 측면을 시연할 예정입니다. 임베디드 OPC UA 서버를 통해 DDS 글로벌 데이터 공간을 노출하는 경량 프로토타입을 선보입니다. 참석자들은 일반 OPC UA 클라이언트가 네이티브 OPC UA 서비스를 사용하여 DDS 데이터를 구독하는 것을 관찰할 수 있습니다.

하노버 메세에 참석할 계획이라면 IIC 파빌리온(Hall 8 #C24)에서 라이브 데모를 보러 오세요. 참석할 수 없다면 곧 더 많은 세부 정보를 게시할 예정입니다. 기대해 주세요!

핵심 연결 게이트웨이로서의 OPC UA/DDS 게이트웨이

OPC UA/DDS 게이트웨이는 산업용 IoT 혁명의 핵심 구성 요소입니다. 산업 인터넷 컨소시엄의 산업 인터넷 연결 프레임워크(IICF)는 핵심 연결 표준(DDS, OPC UA, HTTP/웹 서비스, oneM2M)을 식별하여 기능 도메인 간 통합을 간소화합니다. IICF의 평가 템플릿은 비즈니스, 사용, 기능, 구현 기준에 따라 솔루션을 평가합니다. IICF가 정의한 핵심 연결 게이트웨이는 데이터 구문을 보존하여 도메인 간 투명한 상호운용성을 보장합니다.

그림 4: 표준 연결 게이트웨이는 도메인 간 상호운용성을 허용합니다.

RTI는 표준 연결 게이트웨이 개발에 깊이 전념하고 있습니다. RTI Connext DDS 5.3.0에서 우리는 RTI 웹 통합 서비스의 첫 일반 액세스 릴리스를 발표했습니다. 이는 OMG 웹 지원 DDS 사양을 통해 웹 브라우저를 DDS 글로벌 데이터 공간으로 가져오는 표준 연결 게이트웨이입니다.

우리는 상호운용성이 산업용 IoT 성공의 초석이라고 믿으며, 기업이 산업 인터넷 혁명을 실현하도록 돕는 데 전념하고 있습니다.