OPC UA（OPC Unified Architecture）是由OPC基金會開發的新技術，用于安全、可靠、廠商中立的數據傳輸，將原始數據和預處理信息從制造現場傳輸至生產計劃或企業資源計劃（ERP）系統。使用OPC UA技術，所有必要的信息都可以隨時隨地傳輸到每個授權的應用程序和用戶手中。

OPC原理圖

OPC UA與制造商無關，可以與各種應用程序通信，開發者可以使用不同的編程語言進行開發，在不同的操作系統上提供支持。相較于傳統的OPC技術，OPC UA彌補了許多不足之處，增加了諸如平臺獨立、可伸縮性、高可用性和Internet服務等重要特性。

與以往基于分布式組件對象模型（DCOM）的技術不同，OPC UA建立在面向服務的架構（SOA）之上，因此可以連接更多的設備。如今，OPC UA已成為連接企業級計算機與嵌入式自動化組件的橋梁，與微軟、UNIX或其他操作系統無關。

1. 組件對象模型(COM)/分布式組件對象模型(DCOM)的終止

傳統的OPC應用使用微軟的組件對象模型(COM)技術進行數據交換。然而，隨著微軟在2002年初宣布停止DCOM技術的研發，傳統OPC技術的基礎也隨之受到影響，迫使人們尋找新的替代方案。

2. COM 的局限

微軟COM/DCOM技術在90年代隨著Windows計算機的普及引入了許多便利的特性，如拷貝粘貼、拖拽投放和鏈接嵌入等。然而，DCOM的安全機制對安裝工程師、系統集成商和開發人員提出了挑戰，尤其是在跨PC的OPC通信方面。DCOM安全設置的復雜性導致了許多安全隱患，不符合信息技術安全的要求。

3. OPC 通信穿過防火墻

傳統OPC通信受限于DCOM技術，需要打開多個端口才能穿過防火墻。然而，這種做法增加了安全風險，因為每個打開的端口都可能成為黑客攻擊的目標。相比之下，OPC UA使用隧道技術解決了DCOM限制帶來的問題。

4. 在非Windows平臺上使用OPC

傳統的OPC技術依賴于Windows平臺，這限制了其在其他操作系統上的應用。在一些行業和應用領域，人們明確拒絕使用Windows操作系統，而傳統的OPC技術無法滿足這些非Windows平臺的需求。

5. 通過Web服務實現跨平臺的OPC通信

OPC基金會于2003年發布了OPC XML-DA規范，為基于Web服務的OPC技術開辟了新的可能性。盡管基于Web服務的OPC通信具有跨平臺的優勢，但其數據吞吐量遠低于DCOM，通信速度較慢。

6. 統一數據模型

傳統OPC技術中存在著數據訪問服務器、報警與事件服務器以及歷史數據訪問服務器等多種不同的服務器類型，給用戶帶來了不便。通過統一這些服務器的數據模型，可以更加簡化用戶的操作，提高系統集成的效率。

7. 支持復雜數據結構

OPC技術常用于對串行通信或現場總線聯網設備進行操作和監視。為了配置設備，OPC客戶端需要將數據類型寫入到設備中，包括數據結構元件的含義。盡管OPC基金會已經創建了描述復雜數據結構的方法，但目前市場上的傳統OPC產品大多無法使用這些復雜數據規范。

8. 保證通信不丟失數據

傳統的數據訪問方式可能會在通信斷開時丟失數據，這在某些應用場景下是不能容忍的，如化工或石化工業。為了解決這一問題，供應商需要實施特殊的擴展方法，如基于連接的監視系統，以確保數據的無縫記錄。

9. 對非授權數據訪問的保護增強

隨著自動化行業的發展，基于以太網的通信不斷增加，自動化和辦公室網絡也逐漸融合。為了防止外部非授權訪問，OPC技術需要滿足更嚴格的信息安全要求。然而，傳統的OPC供應商往往沒有提供足夠的安全措施來滿足這些要求。

10. 支持新的命令調用

除了讀寫數據外，執行命令也是許多應用場景中的重要需求。OPC UA通過命令規范定義了執行這些命令的方法，但傳統的OPC技術無法支持這些新的命令調用。