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發布者/訂閱者模型

Pub/Sub模型與客戶端/服務器模型完全不同，但在OPC UA中，兩者有相似之處。

在Pub/Sub模型中，我們有一個Publisher（發布者）組件，它可以定義為包含變量或事件類型的數據集。發布者將發布DataSetMessages（數據設置管理）信息，其中分別包含數據變化或事件的內容。因此傳輸的數據類似于客戶端/服務器訂閱。但它的排列方式有點不同。

消息被發布到網絡中，訂閱者可以在網絡中收聽消息并過濾所需內容。因此，與客戶端/服務器模型中的訂閱相反，是由發送方在數據集中定義將發送什么，而不是接收方。否則，DatasetMessages中的數據基本上與NotificationMessages中的數據相同(盡管格式不同)。

該模型可擴展，因為理論上可以有任意數量的發布者和任意數量的訂閱者。它們都通過同一網絡連接，但不是彼此連接，這是對客戶端/服務器模型的主要改進。

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Pub/Sub模型的網絡類型

OPC UA為Pub/Sub定義了兩種不同的網絡類型。

1.本地網絡——可以使用UDP廣播(或在某些情況下單播)或以太網APL。消息是OPC UA規范中定義的優化二進制UADP。因此，只有OPC UA訂閱者可以解釋消息。

2.消息隊列代理——實際上可以是MQTT或AMQP代理。在這種情況下，消息通常是JSON消息，可以使用UADP來提高性能。OPC基金會為信息定義了一個標準的內容結構，但基本上任何JSON訂閱者都可以解釋和理解它們。

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Pub/Sub模型的優缺點

Pub/Sub模型解決了網絡可伸縮性的問題，因此像MQTT這種協議已經在許多(非OPC UA)應用程序中非常流行，在這些應用程序中，您需要連接數千個數據提供者，例如連接到中央監控的小型傳感器或遠程表。因此OPC UA為消息內容添加了一些標準化格式，以及將OPC UA數據映射到消息內容的標準方法。

另一方面，OPC UA使用Pub/Sub模型在本地網絡中實現非常快速的通信，一旦網絡通過以太網TSN和APL技術變得確定和快速，我們可以預見通過OPC UA Pub/Sub進行實時通信的可能性。這就是OPC UA現場級通信(FLC)計劃的全部內容，以及新的現場交換(FX)規范可以提供的內容。

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Pub/Sub場景

世界正緩慢地從基于自動化金字塔的工業3.0轉向工業4.0，在工業4.0中，工廠中的所有組件都連接到生產網絡。客戶端/服務器模型非常適合以前的工廠，在那里的智能組件的數量很少，連接也很少。在新的工業4.0中，當共享網絡生產和消費信息的組件數量增加時，連接問題可能會爆發，Pub/Sub模式應該更適合這樣的新環境。

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實際在大多數情況下，Pub/Sub可以與客戶端/服務器模型結合。這允許網絡構建人員將發布服務器添加到服務器，將訂閱服務器添加到客戶端或任何其他組合。

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結論

因此，我們仍然需要OPC UA客戶端/服務器模型，以便能夠在典型的SCADA場景中“同步”通信。我們介紹了Pub/Sub模型，并通過它實現了更好的可伸縮性的網絡，并且提高了通信性能，這使其成為實時通信的優質備選方案。我們預測Pub/Sub模型在OPC UA現場級通信(FLC)計劃和新的現場交換(FX)標準中也發揮著重要作用。