OPC UA（OPC Unified Architecture）是由OPC基金会开发的新技术，用于安全、可靠、厂商中立的数据传输，将原始数据和预处理信息从制造现场传输至生产计划或企业资源计划（ERP）系统。使用OPC UA技术，所有必要的信息都可以随时随地传输到每个授权的应用程序和用户手中。

OPC原理图

OPC UA与制造商无关，可以与各种应用程序通信，开发者可以使用不同的编程语言进行开发，在不同的操作系统上提供支持。相较于传统的OPC技术，OPC UA弥补了许多不足之处，增加了诸如平台独立、可伸缩性、高可用性和Internet服务等重要特性。

与以往基于分布式组件对象模型（DCOM）的技术不同，OPC UA建立在面向服务的架构（SOA）之上，因此可以连接更多的设备。如今，OPC UA已成为连接企业级计算机与嵌入式自动化组件的桥梁，与微软、UNIX或其他操作系统无关。

1. 组件对象模型(COM)/分布式组件对象模型(DCOM)的终止

传统的OPC应用使用微软的组件对象模型(COM)技术进行数据交换。然而，随着微软在2002年初宣布停止DCOM技术的研发，传统OPC技术的基础也随之受到影响，迫使人们寻找新的替代方案。

2. COM 的局限

微软COM/DCOM技术在90年代随着Windows计算机的普及引入了许多便利的特性，如拷贝粘贴、拖拽投放和链接嵌入等。然而，DCOM的安全机制对安装工程师、系统集成商和开发人员提出了挑战，尤其是在跨PC的OPC通信方面。DCOM安全设置的复杂性导致了许多安全隐患，不符合信息技术安全的要求。

3. OPC 通信穿过防火墙

传统OPC通信受限于DCOM技术，需要打开多个端口才能穿过防火墙。然而，这种做法增加了安全风险，因为每个打开的端口都可能成为黑客攻击的目标。相比之下，OPC UA使用隧道技术解决了DCOM限制带来的问题。

4. 在非Windows平台上使用OPC

传统的OPC技术依赖于Windows平台，这限制了其在其他操作系统上的应用。在一些行业和应用领域，人们明确拒绝使用Windows操作系统，而传统的OPC技术无法满足这些非Windows平台的需求。

5. 通过Web服务实现跨平台的OPC通信

OPC基金会于2003年发布了OPC XML-DA规范，为基于Web服务的OPC技术开辟了新的可能性。尽管基于Web服务的OPC通信具有跨平台的优势，但其数据吞吐量远低于DCOM，通信速度较慢。

6. 统一数据模型

传统OPC技术中存在着数据访问服务器、报警与事件服务器以及历史数据访问服务器等多种不同的服务器类型，给用户带来了不便。通过统一这些服务器的数据模型，可以更加简化用户的操作，提高系统集成的效率。

7. 支持复杂数据结构

OPC技术常用于对串行通信或现场总线联网设备进行操作和监视。为了配置设备，OPC客户端需要将数据类型写入到设备中，包括数据结构元件的含义。尽管OPC基金会已经创建了描述复杂数据结构的方法，但目前市场上的传统OPC产品大多无法使用这些复杂数据规范。

8. 保证通信不丢失数据

传统的数据访问方式可能会在通信断开时丢失数据，这在某些应用场景下是不能容忍的，如化工或石化工业。为了解决这一问题，供应商需要实施特殊的扩展方法，如基于连接的监视系统，以确保数据的无缝记录。

9. 对非授权数据访问的保护增强

随着自动化行业的发展，基于以太网的通信不断增加，自动化和办公室网络也逐渐融合。为了防止外部非授权访问，OPC技术需要满足更严格的信息安全要求。然而，传统的OPC供应商往往没有提供足够的安全措施来满足这些要求。

10. 支持新的命令调用

除了读写数据外，执行命令也是许多应用场景中的重要需求。OPC UA通过命令规范定义了执行这些命令的方法，但传统的OPC技术无法支持这些新的命令调用。