知識マップ: OPC UA 入門 ── PLCや装置のデータをWindowsアプリで集める

記事「OPC UA 入門 ── PLCや装置のデータをWindowsアプリで集める」の主張を、概念と関係(エッジ)に分解した知識グラフの全体です。各関係には根拠・確認日・確度が付いています。

OPC UAはCOM/DCOMに基づくOPC Classicの機能をまとめた後継の仕様で、サーバーはデータをアドレス空間のノードとして公開し、ノードはNodeIdで識別する。読み取りの結果はDataValueで、値と一緒に状態コードとタイムスタンプが返る。値の変化はサブスクリプションとMonitoredItemで通知してもらえる。MessageSecurityModeでSignやSignAndEncryptを選ぶと、アプリケーションインスタンス証明書で相手を確かめる。C#ではOPC FoundationのUA-.NETStandardを使い、受信側のWindowsファイアウォールでポートを許可する。

flowchart LR
    accTitle: OPC UAによる装置データ収集の知識マップ
    accDescr: OPC UAがOPC Classicの後継としてアドレス空間、DataValue、サブスクリプション、MessageSecurityModeを使い、アドレス空間のノードをNodeIdで識別し、DataValueが状態コードを持ち、サブスクリプションがMonitoredItemを使い、署名と暗号化がアプリケーションインスタンス証明書を前提とし、UA-.NETStandardがOPC UAを実装することを示す図。
    opc_ua["OPC UA"]
    opc_classic["OPC Classic"]
    com["COM(コンポーネントオブジェクトモデル)"]
    dcom_protocol["DCOMプロトコル"]
    opc_ua_address_space["アドレス空間(OPC UA)"]
    opc_ua_nodeid["NodeId"]
    opc_ua_datavalue["DataValue"]
    opc_ua_statuscode["StatusCode(OPC UA)"]
    opc_ua_subscription["サブスクリプション(OPC UA)"]
    opc_ua_monitored_item["MonitoredItem"]
    opc_ua_message_security_mode["MessageSecurityMode"]
    opc_ua_application_instance_certificate["アプリケーションインスタンス証明書"]
    opc_ua_net_standard["UA-.NETStandard"]
    windows_firewall["Windowsファイアウォール"]
    opc_ua -->|"の後継"| opc_classic
    opc_classic -->|"利用する"| com
    opc_classic -->|"利用する"| dcom_protocol
    opc_ua -->|"利用する"| opc_ua_address_space
    opc_ua_address_space -->|"利用する"| opc_ua_nodeid
    opc_ua -->|"利用する"| opc_ua_datavalue
    opc_ua_datavalue -->|"利用する"| opc_ua_statuscode
    opc_ua -->|"利用する"| opc_ua_subscription
    opc_ua_subscription -->|"利用する"| opc_ua_monitored_item
    opc_ua -->|"利用する"| opc_ua_message_security_mode
    opc_ua_message_security_mode -.->|"前提とする"| opc_ua_application_instance_certificate
    opc_ua_net_standard -->|"実装を担う"| opc_ua
    opc_ua -.->|"前提とする"| windows_firewall

概念間の関係(全13件)

図と同じ関係を文章でも列挙します。表示している文と機械可読な意味データ(RDFa)は同じ要素に載っています。確度が「確立した関係」のものは直接の関係として、「条件付きの関係」のものは成立条件つきの言明(rdf:Statement)として表現しています。

• OPC UAはOPC Classicの後継に当たります。OPC Foundationは2008年にOPC UAを公開し、OPC Classicの各仕様(DA、A&E、HDA)の機能を一つの仕様にまとめた。 / 確度: 確立した関係 / 確認日: 2026-11-01 出典
• OPC ClassicはCOM(コンポーネントオブジェクトモデル)を利用します。OPC Classicの仕様は、WindowsのCOMを使ってソフトウェア部品の間でデータをやり取りする。 / 確度: 確立した関係 / 確認日: 2026-11-01 出典
• OPC ClassicはDCOMプロトコルを利用します。OPC Classicの仕様はCOM/DCOMでデータをやり取りする。OPC FoundationはMicrosoftがCOM/DCOMよりクロスプラットフォームの仕組みを重視するようになったことを、OPC UAを作った理由の一つに挙げている。 / 確度: 確立した関係 / 確認日: 2026-11-01 出典
• OPC UAはアドレス空間(OPC UA)を利用します。OPC UAのサーバーは持っているデータをノードの集まりとして公開し、クライアントはBrowseのサービスで参照をたどってノードを調べる。本記事の模擬サーバーでは、Line1の下の4つの変数をブラウズで見つけた。 / 確度: 確立した関係 / 確認日: 2026-11-01 出典 出典
• アドレス空間(OPC UA)はNodeIdを利用します。アドレス空間のノードはNodeIdで識別する。名前空間のインデックスはNamespaceArrayでのURIの位置に当たるので、クライアントは数値をコードに書かず、URIからインデックスを引いてNodeIdを作る。 / 確度: 確立した関係 / 確認日: 2026-11-01 出典
• OPC UAはDataValueを利用します。Readの結果や購読の通知は、値、状態コード、SourceTimestamp、ServerTimestampを持つDataValueで返る。 / 確度: 確立した関係 / 確認日: 2026-11-01 出典
• DataValueはStatusCode(OPC UA)を利用します。DataValueは状態コードを持ち、状態コードがエラーを示すときは値を無視する。本記事では存在しないノードを読んでBadNodeIdUnknownが返った。 / 確度: 確立した関係 / 確認日: 2026-11-01 出典 出典
• OPC UAはサブスクリプション(OPC UA)を利用します。OPC UAでは、クライアントがReadを繰り返す代わりに、サブスクリプションでサーバーに値の監視を任せ、変化を通知してもらえる。 / 確度: 確立した関係 / 確認日: 2026-11-01 出典
• サブスクリプション(OPC UA)はMonitoredItemを利用します。サブスクリプションは複数のMonitoredItemをまとめ、MonitoredItemがサンプリング間隔で標本化してキューに入れた通知を、パブリッシング間隔ごとにクライアントへ送る。 / 確度: 確立した関係 / 確認日: 2026-11-01 出典 出典 出典
• OPC UAはMessageSecurityModeを利用します。OPC UAの接続では、メッセージの保護の度合いをNone、Sign、SignAndEncryptから選ぶ。本記事ではBasic256Sha256のSignAndEncryptで接続した。 / 確度: 確立した関係 / 確認日: 2026-11-01 出典
• MessageSecurityModeはアプリケーションインスタンス証明書を前提とします。SignやSignAndEncryptでの署名と暗号化には、アプリケーションごとの証明書を使い、互いに信頼していない相手との接続は拒否される。本記事では、サーバーの証明書を信頼するまでBadCertificateUntrustedで接続できなかった。Noneを選んだ場合は署名も暗号化もしない。 / 確度: 条件付きの関係 / 確認日: 2026-11-01 出典 出典
• UA-.NETStandardはOPC UAの実装を担います。OPC Foundationが公開しているOPC UAの.NET向けの実装で、本記事のC#のクライアントはNuGetパッケージOPCFoundation.NetStandard.Opc.Ua.Client 2.0.1を使った。拒否した証明書はrejectedのストアに保存され、ManagedSessionは切断後に自動で再接続する。 / 確度: 確立した関係 / 確認日: 2026-11-01 出典 出典
• OPC UAはWindowsファイアウォールを前提とします。OPC UAのサーバーをWindowsで動かす場合は、エンドポイントのポート(IANAに登録されたopcua-tcpは4840/TCPだが、サーバーによって異なる)への受信をWindowsファイアウォールで許可する。 / 確度: 条件付きの関係 / 確認日: 2026-11-01 出典 出典

主要概念の定義

OPC UA

OPC Foundationが2008年に公開した、特定のプラットフォームに依存しないサービス指向の産業用通信の仕様。OPC Classicの各仕様の機能を一つにまとめ、IEC 62541のシリーズとして規格化されている。

OPC Classic

WindowsのCOM/DCOMでソフトウェア部品の間のデータ交換を行うOPCの仕様群。工程データのOPC DA、アラームのOPC A&E、履歴のOPC HDAに分かれている。

アドレス空間(OPC UA)

OPC UAのサーバーがクライアントに公開する、ノードと、ノード同士をつなぐ参照の集まり。

DataValue

OPC UAで変数の値を返す構造。値、状態コード、SourceTimestamp、ServerTimestampを持つ。

サブスクリプション(OPC UA)

OPC UAで、MonitoredItemが作った通知をパブリッシング間隔ごとにまとめてクライアントへ送る仕組み。通知がない周期が続くとキープアライブを送る。

MessageSecurityMode

OPC UAのセッションでメッセージに適用する保護の度合い。None(保護しない)、Sign(署名する)、SignAndEncrypt(署名して暗号化する)がある。

UA-.NETStandard

OPC Foundationが公開しているOPC UAの.NET向けの実装。クライアントとサーバーのライブラリをNuGetパッケージとして提供する。

機械可読データ

• JSON-LD / Turtle ── この記事の知識グラフ全体
• 概念一覧 / 語彙(述語)の定義

このデータセットについて

作成

合同会社小村ソフト

ライセンス

CC BY 4.0 ── 出典(合同会社小村ソフト)とライセンスへのリンクを明示し、改変した場合はその旨を示すことを条件に、再配布・改変を含めて再利用できます

最終確認日

2026-11-01 ── 収録する関係のうち、最後に出典と照合した日

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