L’unification de l’Internet des objets industriel via le protocole OPC UA sur réseaux TSN avance

[EDITION ABONNES] A l’occasion du salon SPS IPC Drives qui s’est tenu fin novembre à Nuremberg (Allemagne), l’alliance AVnu, l’Industrial Internet Consortium (IIC) et l’OPC Foundation ont annoncé leur collaboration avec des acteurs majeurs de l’industrie qui disposent à la fois de compétences en technologies informatiques (IT) et opérationnelles (OT) ...afin de promouvoir le protocole OPC UA sur réseaux TSN (Time Sensitive Networking) en tant que solution commune de communication et d’interopérabilité entre équipements industriels et le cloud. Cette collaboration va s’appuyer sur l’engagement, pris il y a tout juste un an par une vingtaine d’entreprises présentes sur le marché des automatismes industriels, à intégrer la technologie OPC UA TSN dans les futures générations de leurs produits.

OPC UA et TSN : le beau mariage ?

Développé par l’OPC Foundation et normalisé sous le label EN/CEI 62541, OPC UA (OLE for Process Control - Unified Architecture) est un protocole de communication orienté service, conçu spécifiquement pour le contrôle/commande de processus industriels. En cours de spécification par le groupe de travail TSN du comité IEEE 802.1, les mécanismes TSN, de leur côté, visent à assurer la convergence des technologies de communication Ethernet offrant transfert déterministe de données à haut débit et synchronisation temporelle à haute précision. Avec TSN, les données de contrôle/commande à faible latence et le trafic Ethernet standard peuvent donc cohabiter sur le même support physique, ouvrant la voie à l’adoption de technologies de l’Internet des objets dans les environnements de production.  

« Avec l’adoption rapide des mécanismes TSN comme technologies fondatrices du monde des automatismes, la communauté compte de plus en plus s’appuyer sur un jeu interopérable de services et d’infrastructures réseau, a indiqué Todd Walter, responsable du segment industriel de l’alliance AVnu sur le salon SPS IPC Drives. Aujourd’hui dix-sept entreprises ont réaffirmé leur engagement derrière une technologie de communication unifiée. » Parmi celles-ci, on citera Analog Devices, Belden, Bosch Rexroth, B&R, Cisco, Hilscher, National Instruments, Renesas Electronics, Schneider Electric et TTTech qui ont effectué des démonstrations sur le stand de l’OPC Foundation.

Une standardisation qui avance

Côté standardisation, les choses avancent. Ainsi l’extension Publish Subscribe (Pub-Sub) pour OPC UA est désormais disponible en version bêta très avancée (Release Candidate) ; elle permet l’échange de services OPC UA sur des connexions UDP (User Datagram Protocol), un prérequis pour le déploiement effectif de la technologie OPC UA TSN (alors que OPC UA repose historiquement sur un modèle client-serveur). « C’est de cette manière qu’OPC UA répond aux exigences complexes d’initiatives comme l’Industrie 4.0 et l’IIoT afin de fournir une communication sans couture et une représentation uniformisée des données entre les réseaux opérationnels OT et informatiques d'entreprise IT », assure Thomas Burke, le président de l’OPC Foundation.

Par ailleurs, les plans de tests de conformité AVnu TSN pour la synchronisation temporelle d’équipements industriels sont prêts et disponibles pour les laboratoires de tests. En outre des contacts spécifiques ont été établis entre l’alliance AVnu et l’OPC Foundation afin de coller aux besoins de l’industrie en termes de certification pour les produits OPC UA TSN. Dans ce cadre, plus de vingt sociétés se sont déplacées en octobre sur le workshop AVnu/IIC afin de démontrer l’interopérabilité de leur offre via le banc d’essai TSN du consortium IIC et d’apporter leurs contributions aux tests de conformité avec l’aide de l’InterOperability Lab de l’université du New Hampshire, laboratoire de tests reconnu par l’alliance AVnu.

Le banc d'essai TSN du consortium IIC marche à plein

A noter à cet égard que huit événements d’interopérabilité ont eu lieu ces derniers dix-huit mois en Europe et aux Etats-Unis avec mise en œuvre du banc d’essai IIC TSN. Plus de vingt entreprises et organismes y ont déjà participé à l’instar d’Analog Devices, Belden/Hirschmann, Bosch Rexroth, B&R Industrial Automation, Calnex, Cisco, Hilscher, Intel, ISW, Ixia, Kalycito, Kuka, National Instruments, Phoenix Contact, Pilz, Renesas, Sick AG, TTTech, Wago et Xilinx. La plupart des équipements mis sous test dans ce cadre sont déjà capables de communiquer selon le format de données OPC UA, sachant que les résultats des bancs d’essai sont injectés dans le processus d’élaboration des plans de test de conformité OPC UA TSN afin de s’assurer que les tests mettent à l’épreuve tous les fondamentaux de l’architecture.

« Les travaux issus du banc d’essai TSN ont déjà un impact direct sur les fournisseurs et équipementiers qui considèrent cette technologie comme une valeur ajoutée à leurs infrastructures système, se réjouit Paul Didier, le coordinateur du testbed TSN au sein du consortium IIC. Les entreprises sont d’ailleurs invitées à participer à nos événements d’interopérabilité pour tester leurs propres équipements TSN et notamment ceux implémentant la spécification OPC UA Pub-Sub TSN ».