通過自定義的OPC UA 應用程序可以幫助工業(yè)組織管理現場設備，降低總體運營和維護成本。

工業(yè)企業(yè)必須找到有效管理現場設備，并降低總體運營和維護成本的方法。他們需要監(jiān)控關鍵資產的狀態(tài)，在實時儀表板上查看設備健康分析，并根據預測性洞察自動執(zhí)行操作。

經驗表明，易于自定義的應用程序有助于連接、通知和授權工業(yè)勞動力，使其能更好的決策。自動化工程師可以利用眾多第三方軟件開發(fā)人員工具包， 通過OPC 統(tǒng)一架構（OPC UA），使用FDT 3.0 IIoT Server（FITS）平臺中可用的數據來創(chuàng)建應用程序。

協作式演進推動數字化轉型

自2014 以來，FDT 組織和OPC 基金會一直在合作， 致力于為工業(yè)企業(yè)提供更大的關鍵信息訪問權限。FDT 標準是現場安裝的數千萬支持設備類型管理器（FDT/DTM）的設備的實時信息中心，而OPC UA 準則提供了一個基礎架構，使這些信息可用于成千上萬的企業(yè)應用和平臺。

FDT 方法的一個優(yōu)點，是它考慮了自動化體系結構中的不同網絡，并為現場設備提供了一個通用模型。否則，用戶需要訪問可編程邏輯控制器（PLC）或分布式控制系統(tǒng)（DCS），以收集網絡和設備信息，并將標簽映射到OPC UA。

通過FDT 3.0 解決方案，FDT 服務器與PLC 或DCS 處于對等層級，可以直接訪問所有已安裝的設備，而無需干預或改變控制環(huán)境。

一般來說，通過協調內置FDT 3.0 OPC UA 信息模型中的數據，該體系架構具有一定的靈活性，允許使用各種不同總線協議的網絡，訪問來自不同供應商的所有設備，以便在整個網絡層次結構中進行通信。FDT 服務器提供OPC UA 接口，通過服務器、客戶端和移動設備（包括應用）之間的加密連接，實現企業(yè)內部網或互聯網上的安全數據傳輸。

▎圖1:FDT/OPC UA 信息模型。

下一代IIoT 生態(tài)系統(tǒng)助力開發(fā)人員

FDT 3.0/OPC UA IIoT 生態(tài)系統(tǒng)， 由FDT 服務器和DTM 組成，提供通用設備集成和以數據為中心的平臺，以現代多樣的部署選項來助力工業(yè)企業(yè)提升運營效率，包括云、邊緣設備、內部部署和單用戶桌面環(huán)境等。

在FITS 架構中，獨立于平臺的FDT 服務器，充當支持智能企業(yè)的關鍵工業(yè)物聯網（IIoT）樞紐。它構建在管理所有設備DTM 實例的應用業(yè)務邏輯之上。FDT 服務器包括一個Web 服務門戶，允許從經過認證的移動設備或通過任何主要瀏覽器訪問，還有一個OPC UA 接口，用于信息技術/ 運營技術（IT/OT）的融合和過程、混合和離散自動化領域的企業(yè)訪問。

▎圖2:FDT 3.0 IIoT 服務器（FITS）分布式平臺。

FDT 3.0 標準的一個關鍵特性，是所有FDT 服務器和DTM 都自動提供完整的OPC UA 支持，而無需額外工作或編碼。這意味著任何授權的OPC UA 客戶端， 都可以在FDT 服務器中瀏覽項目結構，以定位特定設備的實時信息。無需改變DCS 或PLC 配置，即可輕松將工廠現場數據集成到應用、儀表板和制造執(zhí)行系統(tǒng)中。

用戶可以通過FDT 服務器通用組件開發(fā)者工具包中內置的且完全“有線”的OPC UA 服務器訪問這些信息。DTM 通用組件也是如此，因為OPC UA 對DTM 是自動啟用的。在這兩種情況下，都不需要額外的編碼或其它工作。

作為FDT 3.0 解決方案的一部分，DTM 提供的信息標準集成到FDT/OPC UA 信息模型中，優(yōu)化了先進的設備診斷、配置和遠程資產管理。該信息模型增強了對網絡和設備的管理，提供數據訪問而無需對協議進行處理，從而可以幫助優(yōu)化企業(yè)，為眾多設備提供支持。

增加設備數據的靈活性

第三方開發(fā)者已經著手開發(fā)編寫應用所需的工具包， 通過在移動設備上使用特定設備的實時數據，來幫助IT 和OT 員工更有效地工作。OPC UA 的強大功能可利用新的FDT 3.0 IIoT 服務器，來構建更廣泛的自定義應用程序。

由于FDT 3.0 架構的多功能性，任何人都可以根據可用的診斷數據來創(chuàng)建自定義的應用程序以滿足他們的需求——無論自定義的是關鍵性能指標（KPI）儀表板還是針對某系列設備自定義應用。利用FDT 3.0 架構的靈活性，這些應用可以提供全新的生產數據自定義視圖。

由于實施了用于FDT 的OPC UA 配套規(guī)范，FDT 3.0 應用可以通過任何授權的OPC UA 客戶端訪問設備DTM 接口數據。這使DTM 可以集成到OPC UA 用于數據交換或執(zhí)行設備特定功能的應用中。

自動化供應商和最終用戶可以開發(fā)自定義應用來訪問FDT 3.0 服務器環(huán)境中的設備數據。第三方工具包可用于多種平臺和語言，使開發(fā)團隊不必成為OPC UA 架構方面的專家就可以完成，并消除了創(chuàng)建OPC UA 客戶端所需的繁瑣步驟。相反，開發(fā)人員可以專注于定制，包括獲取和展示他們的數據。

自定義應用的開發(fā)涵蓋了生產運營、資產監(jiān)控和設備維護等領域的廣泛用例。例如，將FDT 服務器解決方案與本機OPC UA 服務器集成，可以創(chuàng)建遠程資產監(jiān)控應用，以監(jiān)控不同網絡上現場設備的運行狀況，并在出現需要立即關注的異常工況時，提醒技術人員。

開發(fā)人員還可以為生產設施創(chuàng)建性能儀表板，這些設施使用OPC UA獲取相關的OT和生產數據。在IT方面，OT系統(tǒng)實時數據的可用性，允許基于KPI創(chuàng)建自定義報告，以幫助管理層更好地評估運營生產力、標準合規(guī)性等。

強大的通信模型支持實時數據訪問

通過FDT/OPC UA信息模型，用戶可以訪問實時數據，從而做出更好的實時決策。在信息模型中協調數據，并以符合邏輯、良好定義和統(tǒng)一的方式呈現給用戶。甚至可以以標準化的方式提供特定設備的信息，同時還可以根據單個應用需求進行自定義。

即使這些設備大不相同，所有客戶端用戶都可以用相同的方式來查找信息。FITS體系結構得益于客戶端-服務器和發(fā)布-訂閱（PubSub）通信模型方法，用戶可以靈活地選擇最適合自己需求的方法。

客戶端-服務器：FDT 3.0 OPC UA服務器支持OPC UA客戶端和通用客戶應用之間基于客戶端-服務器的請求-響應通信機制。這種方法可以通過服務訪問各種信息模型，并遵循面向服務的體系結構（SOA）的設計范式，即服務提供者接收請求，處理請求，并將結果與響應一起發(fā)送回。

發(fā)布- 訂閱：發(fā)布- 訂閱通信模型將為FDT 3.0 的數據和事件通知提供一種替代機制。雖然在客戶端- 服務器通信中，每個通知都是針對單一客戶端的，可以確保交付，但發(fā)布- 訂閱經過優(yōu)化，只響應變化，而且是一對多配置。發(fā)布- 訂閱方法對于安全多播、一對多發(fā)布、機器對機器通信、動態(tài)網絡關系和許多其它場景至關重要。

使用發(fā)布- 訂閱通信的服務器，可以減少資產運行狀況監(jiān)控應用和服務器之間的通信流量，從而提高性能， 并可以擴展解決方案以滿足IIoT 的要求。遠程監(jiān)控應用將能夠利用AMQP 和MQTT 等橋接協議，來實時監(jiān)控不同網絡上的資產運行狀況。

靈活的架構有利于自動化

從更廣泛的角度來看，全球自動化行業(yè)將受益于新FDT 3.0 架構的靈活性，該架構支持工業(yè)制造業(yè)IT 和OT 領域的生產數據自定義，盡管這些領域有不同的興趣和要求。FITS 解決方案優(yōu)化了不同自動化系統(tǒng)和設備的連接，提供了在當前和新興標準之間的完整互操作性，并支持業(yè)務信息和工廠運營技術的融合。最重要的是，增強型FDT 3.0 架構的可擴展性，可以滿足單個制造設施以及整個工業(yè)企業(yè)的需求。

自動化供應商和最終用戶可以利用FDT技術的不斷進步，開發(fā)自定義應用，以更好地利用FDT 3.0 OPC UA服務器中的豐富數據。應用開發(fā)和測試所需的所有工具包、信息和演示，都可以向感興趣的利益相關者公開。

對于自動化供應商而言，FDT 3.0解決方案建立了一種架構，使其易于提供DTM，該DTM可用于與服務工具集成，還可以創(chuàng)建帶有供應商設備準確信息的數字孿生模型。通過建立設備數據的單一訪問點，FDT IIoT生態(tài)系統(tǒng)為工廠生產系統(tǒng)內的不同服務和運營用例，提供了全面且一致的信息源。