标准集团（香港）有限公司：由中国机械工业标准化技术协会仪器仪表及自动化专业委员会组织起草的《OPC统一架构与5G集成技术规范 第1部分：通用要求》团体标准已完成征求意见稿，现面向社会公开征求意见。

　　第五代移动通信技术(简称“5G”)具有大带宽、广联接和低时延的特性，基于5G的工业无线通信能够满足工业场景中数目众多的进行柔性组网的通信需求。例如：制造商可以通过5G将制造装备和其他机器、工具、工厂和仓库中的资产连接起来，也可以将信息系统与各种设备相连，为相关各方提供更丰富的可操作、可追溯、可定位的信息，助力工业向数字化、信息化和智能化的转型。

　　IEC TR 62390定义了各个层的任务，现场的网络包括互联(物理介质、接口、数据访问的层级问题)、互通(主要在通信层，参数类型一致性定义)，而应用层的语义、应用的行为以及动态功能则是设备行规的范畴，这一层是OPC UA发挥作用的领域，其核心在于统一规范——OPC UA并不包含具体的技术，而是使得各个不同的总线、实时以太网获得统一的语义交互规范。

　　5G作为新兴技术，缺少应用层语义交互的统一描述语言，OPC UA和5G无线通信技术的融合应用，在应用层提供了5G的使用规范，提高了5G的易用性和交互能力，是实现5G工业设备集成互联互通、语义互操作、柔性可重构等关键技术的重要支撑，赋能工业应用场景更多的可能性。

　　本文件是指导OPC UA与5G集成应用的通用技术标准，旨在提出OPC UA与5G工业集成应用的通用架构及基本要求，为工业用户、系统集成商、系统供应商、运营商等提供应用指导，简化集成复杂度。

　　——第1部分：通用要求。规定了OPC UA与5G融合应用的组网架构、基本概念、OPC UA与5G集成基本要求，为工业用户、系统集成商、系统供应商、运营商等提供应用指导。

　　——第2部分：业务规范

　　——第3部分：管理规范

　　——第4部分：安全规范

　　——第5部分：测试规范

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。参考国标计划20184670-T-604 基于蜂窝网络的工业无线通信规范 第1部分 通用技术要求；国标计划20213051-T-604 基于蜂窝网络的工业无线通信规范 第5部分 应用规范等规程内容编制。

　　本文件定义了OPC UA与5G通信技术集成应用的通用技术要求。本文件可用于解决从底层5G通信到上层应用软件统一访问的集成与互操作问题，适用于系统集成商、系统供应商、终用户等。

　　部署参考架构：

　　OPC UA与5G集成系统架构，可划分为公共网络、企业IT网和企业OT网等不同域，主要组成单元包括：

　　——OPC UA设备。包括企业OT域的工业机器人、传感器、执行器、PLC、MES和SCADA等终端设备、企业IT域的ERP、WMS等、公共网络的云平台等，支持OPC UA功能。

　　——5G网络设备。包括用户面、控制面、管理面、终端设备(UE)等，提供UE设备接入、设备管控、网络管理、故障诊断等功能，支持OPC UA功能。

　　数据传输方式：

　　OPC UA与5G主要采用2种集成通信架构，包括IP和以太两种方式，以实现OPC UA数据在5G上的传输：

　　——基于网络层： OPC UA应用层数据封装到IP报文中，然后下发给5G网络或模块，IP封装的目的是5G网络中识别用于过滤和路由的报文；

　　——基于链路层：OPC UA应用层数据封装到Ethernet帧中，然后下发给5G网络或模块，MAC封装的目的是5G网络中识别用于过滤和路由的报文。

　　应用模型要求：

　　5G工业终端在通信过程中，宜通过网络层、链路层包头的标识字段，或借助支持OPC UA通信协议的5GS能力开放网元/网关，实现QoS需求映射。

　　1.5G能力开放网元/网关信息模型要求

　　应支持OPC UA服务器功能，将QoS协商、网络管理集成、服务发现、设备行为协商、时间同步等5G能力开放功能以模型的方式供5G工业终端调用。

　　2.5G工业终端信息模型要求

　　应支持5G工业终端通过A、B、C三种方式完成用户数据转发时，可利用的网络层、链路层包头标识字段实现QoS需求映射，应遵循网络层、链路层标准的通用要求。

　　C/S用户面网络层接口：

　　——应将OPC UA Client/Server 通信方式下建立的通道、会话、订阅、监视等服务对网络传输的需求映射到IP包头的Type of Service字段。

　　Pub/Sub用户面网络层接口：

　　——OPC UA Pub/Sub通信方式下，应将发送数据报(Datagram)的QoS需求映射到IP包头的Type of Service字段。

　　Pub/Sub用户面链路层接口：

　　——OPC UA Pub/Sub通信方式下，应将发送数据帧(Frame)的QoS需求映射到5G QoS模型。

　　当5GS无法保证数据按QoS需求交付时，应将5G网络QoS信息通过5G能力开放网元/网关反馈至OPC UA工业应用，OPC UA工业应用应根据接收到的反馈信息进行调整。

　　信息安全：

　　应支持5G的主认证功能，保障合法网络身份；

　　宜支持5G的二次认证功能，保障合法终端设备；

　　宜支持机卡绑定功能，防止恶意终端接入网络；

　　宜支持安全保障策略协同功能，如OPC UA启用加密5G不启用、5G启用加密OPC UA不启用或OPC UA与5G均启用加密等。