MatrikoOPC推出IIOT OPC UA SDK R300開發套件
- 魏于寧／台北
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隨著工業生產規模不斷擴大，機台運作與製程控制的複雜度也跟著水漲船高，舉凡工業控制系統所需要的現場資訊與製造過程中所產生的重要參數資訊，會因為控制器數量和種類不斷擴增，以及不同領域廠商使用不同的通信協定，導致發展控制軟體首先必須面對需要包山包海完成涵蓋包羅萬象的底層通訊協定模組的溝通，這成為工程師們最頭痛問題這也成為一個幾乎不可能的任務，這種普遍的不相容的現象造成資源不能共享，成為工業控制系統及自動化設備的普遍難題也造成工業界工傳統工廠邁向工業4.0新型工廠的障礙。
在工業智慧自動控制的領域中，不但眾所熟知的PAC、PLC(Programmable Logic Controller)、PC Base controller、DDC等控制設備和小型HMI (Human-Machine Interface)或大型SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)工業軟體，需要在不同種類的工業控制器，網絡系統中運作。
而在製程自動化的領域，當希望把DCS(Distributed Control System)中所有的製程數據傳送到上層的MES生產流程與ERP企業資源管理系統時，還必須按照各個供應商的機種開發特定的通訊介面應用程式，才能達成資料整合，並協助企業決策及提升效能，這在今天所推廣的IIOT工業物聯網趨勢，萬物互聯的效應的帶動下，顯得不合時宜。
再者，由於製程控制程序中軟、硬體介面的複雜度高，一旦考慮系統升級時，龐大的成本與測試移轉的時間，往往令人卻步不前，硬體設備的更動馬上導致整個軟體需要改動，給工業控制軟體的設計和維護造成了極大的不便。
為了解決工業自動化中資料交換與資源共享的目的，1996年8月由OPC協會制定OPC(OLE for Process Control)的工業標準，是由全球首屈一指的自動化軟、硬體公司與微軟(Microsoft)公司共同合作的技術結晶，採用主從式(Client-Server)的架構處理資訊傳輸，也就是藉由一個稱之為OPC Server介面的元件，建立與OPC Client交換資訊的管道，達成資料傳遞與分享的功能。
2008年因應異質網路通訊及其通訊安全性OPC協會更進一步公布OPC Unified Architecture (OPC UA)標準，使OPC技術及其標準在工業控制應用上扮演更重要的作用。
Matrikon是OPC驅動軟體業界的第一品牌
Matrikon是一家加拿大的軟體科技公司，目前有550位員工，專注於工業用設備的驅動軟體的撰寫與開發，創立於1998年，本身也是OPC協會的創始會員，擁有非常廣泛的OPC軟體與產品組合，雖然對台灣的工業電腦與自動化控制業界而言，Matrikon是一個陌生的名字，但是世界重量級的PLC、PAC、IPC、DCS控制器與國際工業控制大廠牌都一定可以找到Matrikon合作的驅動軟體，事實上從Matrikon所進行的ODM專案為PLC所搭配的驅動程式的數量來說，Matrikon已經是業界具有60%以上市佔率的軟體廠商。
2004年Honeywell購併Matrikon，Honeywell是一個年營業額超過400億美元的工業自動化與控制解決方案主要供應商，其工業控制的足跡包含航太、能源、煉油、礦產等主要工業產業，Matrikon所具備廣泛的OPC軟體產品組合，加入Honnywell的大家庭，更能有效發揮其最重要的綜效。
但因Matrikon公司於OPC業界服務的廣泛性，Honeywell公司仍然維持了Matrikon公司獨立運作的特性，來提供其他工業控制大廠OPC設計及產品服務。
2016年9月30日Matrikon攜手台灣獨家代理商桂鼎科技，在台北集思台大會議中心召開工業物聯網關鍵技術暨Matrikon OPC UA SDK新產品研討會，對於工業物聯網所需要的即時性、安全性、開放性、可預測性、可靠性及可規劃性的產業網路連接解決方案，按部就班地介紹Matrikon的OPC Classic、OPC UA產品組合及OPC整合技術給台灣工業電腦與智慧自動化控制及儀器、系統整合及IT業者。
Matrikon OPC UA SDK R300產品上市
這次新產品研討會主要在於發表新上市的Matrikon OPC UA SDK R300的軟體開發套件產品，這個以OPC UA(OPC Unified Architecture)做為軟體解決方案和終端裝置間的互相連結與互通的共同工業自動化標準，其也是被產業界廣泛認可的工業物聯網最重要的實用基礎技術。
產品經理James Wang提到OPC UA工業自動化新標準的幾個重要特點：
一、支援跨平台架構，不同的硬體平台與作業系統都涵蓋，無論是Windows、Linux、iOS、RTOS甚至是無作業系統的環境下亦能使用。
二、OPC UA採用統一存取機制，OPC Server端皆可以互連互通，同時因為可以直接安裝在OPC Client端，所以節省了成本，增加了系統的彈性。
三、資料數據安全標準的建立，解決過去因為Windows 98下無法處理防火牆環境下的資料互通的問題，一舉增加系統的安全性與可靠性，透過防火牆和 Internet的TCP/IP的協定來分別傳遞，同時具備有系統備援的能力。
這些特點對於台灣工業電腦預自動控制產業擅長的嵌入式系統有了絕佳的開發優勢，並且也支援多核心多執行緒(Multi-Core Multi-Threads)系統，目前Matrikon OPC UA SDK R300版本已經上市，同時也取得OPC協會的認證，達到相容的優勢。
使用Matrikon OPC UA SDK R300的軟體開發套件，讓嵌入式伺服器專案開發的進行中可以大量簡單化，此SDK產品所佔RAM的空間約為100KB，而FLASH記憶體佔742KB的大小，因為OPC UA支援加解密的功能，並且可以依客戶需求而使用熟悉的加解密的模組，目前Matrikon使用X.509的加解密演算法。
SDK上有完整開發文件、有助於多種作業系統下的開發專案的進行，為了加速台灣客戶熟悉Matrikon開發套件的功能，特地提供不同的合作開發工具，包括TI、NXP等晶片組的開發主板，以協助客戶測試與熟悉開發OPC UA Server的程式與應用。
成功個案展現Matrikon在OPC UA應用的強大企圖心
Matrikon的全球業務經理Janson Fletcher舉出4個成功案例說明Matrikon OPC UA SDK產品的合作開發解決方案的重要成果。第一個案例就是Oracle的合作案，Oracle專長是資料庫系統與大數據分析與預測應用，這個案例是用在石油工業中的原油裂解廠的控制應用，因為不同的壓力與溫度條件是分解出不同的石油裂解產品的重要數據，這些工業設備中的重要參數資訊加以採集後，透過Matrikon的軟體將OPC Server的資訊主動和即時資料庫連接，透過Matrikon OPC UA Wrapper產品將OPC Classic的資料轉換到OPC UA標準，再上傳到雲端，並與Oracle雲端解決方案整合。
Matrikon專長是數據連接，採用共同的開放協議，透過OPC UA驅動不同的控制系統或裝置，讓Oracle的雲端解決方案得以彙整智能工廠中的各項數據，加上大數據分析的功能，利用上層的管理及報表平台，並整合轉換成具有管理價值與協助決策的輔助報表，Matrikon的驅動軟體所呈現的優勢，讓Oracle的工業物聯網雲端解決方案可以發揮最大的效益。
第二個案例是法國的Areva公司，Areva是核能與再生能源工業的跨國公司，是全球核能電廠相關解決方案的主要供應商，閥門控制器與監控器是核能電廠中非常關鍵的控制裝置，透過Matrikon的軟體將原本Areva獨家的控制協定轉換成標準的OPC UA的格式，而一舉開拓了其他核能與能源設備的生意機會，在不需改變受嚴苛的工業法規所規範的核能電廠硬體系統的前提下，僅僅用一個小巧的TCP/IP的SoC晶片，安裝Matrikon的軟體就解決了這個難題，Matrikon協助Areva閥門控制器打開了全球市場。
第三是Infineon Technologies AG的合作案，這是一家重要的工業用MCU晶片供應商，從2015年開始，因為德國政府大力鼓吹工業4.0的計畫，OPC UA的標準成為重要的自動化工業標準，所以Infineon尋求Matrikon的協助，將 OPC UA的軟體放進MCU的產品上，因為Matrikon軟體非常小巧，非常適合放在MCU的產品中，透過Matrikon的SDK產品得以迅速進入工業4.0的領域，所以Matrikon協助Infineon的MCU晶片快速進入工業4.0的市場。
第四個案例是競爭者間一個既合作又競爭的典範，Emerson是工業控制系統的主要製造商之一，也是Honnywell的重要的競爭對手，但是為了尋求一個開放式資料互連的應用，透過Matrikon的SDK產品的整合，Emerson得以在OPC UA的市場上，進入一個資料互通互連的時代，發揮各自最大的優勢。
這些成功的案例說明了OPC UA的標準將在工業自動控制的領域中，扮演一個非常關鍵的角色，Matrikon恭逢其盛，除了Matrikon OPC UA SDK R300版本已經上市之外，對傳統的OPC Classic的協定下，Matrikon仍有將近500多個軟體產品，包括有基本驅動軟體、上層高附加價值解決方案、數據管理、數據安全、數據最佳化，以及數據測試模擬的產品，這些完整解決方案將協助不同的工業控制廠商進入這個市場。
Matrikon認為在接下來的10年中，OPC UA的協定將主導整個趨勢，並且將佔有75%的Matrikon產品線，取代今天的OPC Classic的地位，在OPC UA趨勢下，將驅使Matrikon加大與加快推廣OPC UA的應用，2017年第1季將再接再厲推出Matrikon OPC UA SDK R400版本，將涵蓋更多的PLC的支援，更能協助台灣的客戶迅速掌握OPC UA的趨勢，共創雙贏的契機。
