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连接OPCUA设备

Shifu 作为 Kubernetes 原生的开源物联网开发框架,集成了 OPC UA 协议。开发者无需考虑协议的具体连接过程,仅需设置协议中的关键参数即可建立连接,监视或者控制设备运行。

OPC UA 简介

OPC UA (OPC Unified Architecture) 是OPC基金会应用在自动化技术的机器对机器网络传输协议。OPC UA协议支持两种通信协议:二进制通信协议(opc.tcp://Server)和Web服务通讯协议(http://Server),其中二进制通信协议效率最高,提供较强的互操控性,其使用任意选取的TCP通道,可以较容易的进行隧道协议,也可以从透过防火墙开启。

下面将介绍如何使用 Shifu 通过 OPC UA 协议连接设备。

设置Shifu的配置文件

配置设备IP信息

编辑 examples/opcuaDeviceShifu/opcua_deploy/opcua_edgedevice.yaml 文件,将 address 修改成设备的IP地址:

address: opc.tcp://192.168.14.163:4840/freeopcua/server

配置OPCUA连接设备认证方式

匿名模式

AuthenticationMode 修改成 Anonymous 即可:

AuthenticationMode: Anonymous

用户密码模式

用户密码模式,需要修改 opcua_edgedevice.yaml 文件下 AuthenticationModeUsernamePassword:

AuthenticationMode: UserName 
Username: user1
Password: pwd1
使用Secret存储密码

创建 Secret,在 opcua_password 字段填写密码,它会覆盖opcua_edgedevice.yaml 文件中的密码

kubectl create secret generic deviceshifu-secret --from-literal=opcua_password=your_password -n deviceshifu

证书模式

首先需要为证书以及私钥创建 Configmap

$ kubectl create configmap edgedevice-opcua-certificate --from-file=your_certificate_file.pem --from-file=your_private_key.pem -n deviceshifu

修改 opcua_edgedevice.yaml 文件下的 AuthenticationModeCertificateFileNamePrivateKeyFileName:

CertificateFileName: cert.pem  
PrivateKeyFileName: key.pem
AuthenticationMode: Certificate

启动Shifu的OPCUA组件

启动 deviceshifu-opcua:

$ kubectl apply -f examples/opcuaDeviceShifu/opcua_deploy
configmap/opcua-configmap-0.0.1 created
deployment.apps/deviceshifu-opcua-deployment created
service/deviceshifu-opcua created
edgedevice.shifu.edgenesis.io/edgedevice-opcua created

通过 kubectl 命令 可查看 deviceShifu 运行状况:

$ kubectl get pods -n deviceshifu
deviceshifu-opcua-deployment-765b77cfcf-f7swc 1/1 Running 0 63s

运行效果

nginx:1.21 载入到 Kubernetes 集群中:

$  kubectl run nginx --image=nginx:1.21 -n deviceshifu

通过 kubectl 查看 nginx 运行情况:

$ kubectl get pods -n deviceshifu  | grep nginx
nginx 1/1 Running 0 3m43s

进入 nginxpod:

$ kubectl exec -it nginx -n deviceshifu -- bash

deviceShifu 发起 HTTP请求,获取数据:

$ curl http://deviceshifu-opcua/get_value
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