C#アプリのAPIをOPC UAサーバとして公開したいので下調べ

2022/12/19追記

試した結果をまとめました。 qiita.com

OPC UAサーバを開発するために情報を集めた。C#アプリケーションのRPC的なAPIを公開することが念頭にあるので、C言語向けだったりPLC向けだったり情報を垂れ流すのみ系は無視している。

OPC UAサーバを開発する方法

OPC UA対応を行うには、一般的には専用のハードウェアを使用するか、OPC Foundationが提供するOPC UA StackもしくはSDK（Software Development Kit）を活用してOPC UAを装置に組み込むという2つの方法がある。

OPC UAの技術進化、Pub-Sub通信やセキュリティ技術など実用面強化：いまさら聞けないOPC UA入門（3）（1/2 ページ） - MONOist

OPC UA Stackをまず見てみる。

GitHub - OPCFoundation/UA-.NETStandard: OPC Unified Architecture .NET Standard

サンプルを動かしてみたがなんかややこしい印象。XMLからクラスとか生成するにはUA Model Compilerを使うっぽい。GUIツールなどはなくXMLはベタ書きするらしい。

GitHub - OPCFoundation/UA-ModelCompiler: ModelCompiler converts XML files into C# and ANSI C

情報モデルを自作する方法についてはこちらが参考になりそう。

How to create custom OPC UA Information Models • OPC UA rocks

SDKの必要性

OPC UA SDKs and Toolkits | OPCconnect.com

While a stack and examples provides the basic communications infrastructure, a full SDK adds significant application layer libraries and classes to speed up application development. UA developers are recommended to look to one of the third-party vendors listed on this page.

公式実装は、OPC UA Stackとしてインフラストラクチャを提供するが、アプリケーション層の機能を提供する3rdパーティ製のSDKを使うことが推奨されている。なるほど、公式サンプルでの印象は間違っていなかった。

C#でOPC UAサーバを開発できるSDKを探してみると、Unified Automationのがドキュメント・サポートも含めて評判が良い。

OPC-UA client SDK for C#.NET application development - Stack Overflow

Choose SDK - Unified Automation

確かにOPC UA Stackの上にSDKレイヤが載っている。

SDK以外だと、汎用のOPC UAサーバプロセスの上で追加実装することで、既存インターフェースをOPC UAに変換するソリューションも見つかった。

東芝インフラシステムズのは.NET Framework 4.5と書いてあるので使えるかも。

https://www.toshiba.co.jp/sis/seigyo/cnt/prod/ciemac/opcua/index_j.htm

EmpressのはC/C++っぽいので使えない/使いにくそう。

OPC UA ソリューション | 菱洋エレクトロ株式会社

どう開発するか

私の場合はAPIがまだないアプリケーションにOPC UAのAPIを設けようとしている。選択肢は三つ。

アプリケーションに別途APIを用意してから、別ハードor別プロセスで動作する3rdパーティOPC UAサーバ製品から繋いで公開する
- OPC UA部分を独立してフットワーク軽く将来の変更・拡張に対応できそう
- アプリケーション中の別機能や複数のアプリケーションでOPC UA対応する場合に統一的な運用をしやすい
- OPC UAでないAPIとOPC UAのAPIをそれぞれ設計する必要がある分だけ二度手間な感じ
- OPC UAでないAPIをネットワーク上に公開する場合、セキュリティを別に確保する必要がある
- 間に別のプロセス・ハードが挟まる分だけオーバーヘッドがありそう
- 別ハードor別プロセスとの連携絡みで考えることが増える
- 原価が上がる
アプリケーションに別途APIを用意してから、別プロセスで動作するOPC UAサーバも自分で用意してそこから繋いで公開する
- ローカルでの通信部分はセキュリティを気にしなくて良い
- 原価は抑えられるが自分で考えることも増える
アプリケーションに直接OPC UAサーバを実装する
- とりあえずミニマルにOPC UAでアクセスするAPI用意するだけならすぐできそう
  - OPC UAをフル活用しようとすると手間がかかるかもしれない（知らない）
- アプリケーションとOPC UAが密結合する
  - OPC UA部分のメンテナンスでもアプリケーションのバージョンアップが必要
  - OPC UA以外でAPIを公開したくなった時に面倒かも
- ローカル上でAPIを使う場合にもOPC UAを通すのは冗長かも