早期的自动化系统无法实现互操作，因为大多数制造商都开发了自己的通信协议。 因此，由不同构建者设计的协议相互不兼容。

随着系统日益复杂和灵活，设备运营商经常发现这些互不兼容性成为提高设备性能的严重阻碍。 很难甚至不可能将自动化和控制系统集成到一个单独的集成系统中。

因此，各造商试图将互操作性构建到其协议中，以支持集成其他系统。 尽管这种方法支持将先前独立的系统关联到另一个系统中，但它也有缺点。由于通过专有协议，安装管理人员会被锁定在同一个制造商的系统中。

相反，标准协议可以为用户提供更多的系统和设备的选择空间，同时也使与子系统的通信更加容易。

究竟什么是标准？

标准是一套有代表性的用户组制定和推荐的建议。

有两种不同的类型：

• 由制造商和/或用户组建立的事实上的标准，习惯或约定。 它们通常在其规格可用的意义上是开放的，至少对于这些市场中的某些类别的参与者而言是可用的。例如，IEC 610870-5-104，IEC 61850（IEC TC57），CIM（IEC TC57和CIM用户组）。

• 法律上的标准，是在尊重不同行为者代表或国家的框架内制定的，然后由国家或国际认可的机构采用。 这类标准原则上是开放的。 例如，BACnet（ASHRAE），OPC（OPC基金会），DNP3（DNP用户组）。

通过标准，可以确保产品和技术选择的耐用性和可扩展性，并促进平台的互操作性，它也是最佳实践的指导纲领。

对于异构系统而言，存在基于子系统之间接口标准的可互操作产品是开发此类解决方案的先决条件。

在自动化市场上可用的众多标准中，有IEC60870-5-104，IEC 61850，OPC，BACnet，SNMP [1]，SYSLOG，Modbus和MQTT [2]。

以下是在能源，工业和建筑领域中一些主要标准协议的简短概述：

• IEC开发并采用的IEC 61850，其目的在于在变电站中实施数字通信系统。

   目的是利用提供高带宽的现代通信网络以及处理能力远远超过前几代（IEC 104）的数字设备（IED –智能电子设备）。 这些发展可以考虑更换全部或部分有线逻辑，以支持现场和机架级数字总线上的编程逻辑和数据交换。

• OPC最初是为了链接Windows应用程序以及过程控制硬件和软件而开发的。然后，该协议扩展到了过程控制之外，以支持多平台实现。

   OPC UA是其最新的统一体系结构，不仅在实施方面具有可扩展性和灵活性，而且最重要的是它独立于任何工业自动化应用制造商。它还在本机上集成了安全性，并被多个组织推荐用于信息系统的安全和防御。

OPC基金会负责创建和维护必要的标准，并与行业领导者开展合作。

• BACnet™是由ASHRAE[1]设计和维护的，开放的，独立于供应商的通信标准。

最初的设计是用于通风和空调系统的管理，现在已进行了扩展，以适应一般楼宇管理的需求。 现在，它的使用非常广泛，几乎可以应用于当今建筑物中的任何类型的系统。它还可以使用广泛的网络技术进行通信，例如以太网TCP / IP，LonTalk，Arcnet，PTP，MS / TP。

由于可以自由实施，因此其集成级别取决于实施方式。BACnet测试实验室已针对其集成级别定义了一个软件和硬件列表，以根据几种配置文件（B-AWS *，B-OWS，B-OD等）验证其实现BACnet的方式。

• OCPP（开放充电点协议）是一种通信协议，用于在充电站和充电站管理系统（也称为充电站网络）之间交换数据，类似于手机和手机网络。

OCPP标准由开放收费联盟维护和推广。 他们目前已认可5个测试实验室的认证实施。

• ICPP（内部控制中心协议）是连接控制中心的协议，可在能源行业中的实体之间提供数据交换。该协议使用MMS（制造消息规范）来传递帧。 MMS是涉及消息传递系统的国际标准（ISO 9506），该消息传递系统用于在联网设备或计算机应用程序服务消息传递之间传输实时过程数据和监督控制。

• MQTT（消息队列遥测传输）是一种为SCADA和远程网络设计的发布/订阅协议。 可以使用各种类型的网络（WiFi，以太网，4G等）部署MQTT。像HTTP和LoRa一样，MQTT提供了传输，但没有定义数据表示法。它使用特定于应用程序的消息结构**，例如JSON，称为“有效载荷”。 这意味着MQTT不是“即插即用”的，并且可能会因有效负载而导致互操作性问题。

• LoRa，Sigfox是低功耗广域协议（LPWAN），它使用无线电频率在很长的距离内传送非常小的消息。 它们既可以在私有网络（私有管理）中运行，也可以在运营网络（由运营商管理）中实现。这些协议允许处理大量自供电和无线设备。

• SNMP是一种协议，支持网络管理员实时管理网络设备并远程诊断网络和硬件潜在问题。该标准支持访问用于监视和诊断网络基础结构和设备（例如交换机，路由器，防火墙，端点）的各种信息。 支持轮询以及设备在特定事件上发送的基于事件的消息。

• SYSLOG是专用于消息记录的协议。 计算机系统设计人员可以将syslog用于系统管理和安全审核以及常规的信息，分析和调试消息。 跨平台的各种设备（例如打印机，路由器和消息接收器）都使用syslog标准。 这允许将来自不同类型系统的日志记录数据整合到中央存储库中，该存储库通常是面向网络安全的，如SIEM（安全事件信息管理）。 syslog的实现可用于多操作系统。

请记住，

尽管许多不同的公司和组织的产品和服务都支持标准协议，但值得注意的是，标准的实施并不总是等同于可操作性。

标准协议是为了更好地定义自己的需求，但是该标准协议可能无法很好地实施，因此用户必须对供应商的认证范围保持警惕。 后者在实施项目后还应继续维护项目，并可预见标准的发展趋势。

在ARC，我们努力通过开放标准的认证实现为所有PcVue Solutions用户提供互操作性和开放的系统。

我们的发展基于遵守公认的行业标准，这些标准协议促进了其产品与第三方应用程序的互操作性。

这就是为什么我们作为BACnet，IEC，OPC，DNP和KNX等工作组的活跃成员,长期积极参与了许多标准化活动的原因。

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[1] 简单网络管理协议

[2] 消息队列和遥测传输

*PcVue 位于BACnet实验室最高级别(B-AWS)认证