欧美bbbwbbbw肥妇,免费乱码人妻系列日韩,一级黄片

java連接opcua的常見問題及解決方法

 更新時間：2025年06月05日 14:30:49   作者：胡八一、  
本文將使用 Eclipse Milo 作為示例庫,演示如何在Java中使用匿名、用戶名密碼以及證書加密三種方式連接到 OPC UA 服務(wù)器,若需要使用其他 SDK,原理大同小異,API 的調(diào)用方式會有所不同,對java連接opcua的相關(guān)知識感興趣的朋友一起看看吧

一、前言

OPC UA（Open Platform Communications Unified Architecture）是針對工業(yè)自動化領(lǐng)域的跨平臺通信協(xié)議標準。它在 OPC 經(jīng)典版本的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化，可以在不同操作系統(tǒng)、設(shè)備和編程語言之間進行安全且可靠的數(shù)據(jù)交換。對于很多工業(yè)控制、設(shè)備監(jiān)控以及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)項目，OPC UA 是常用的數(shù)據(jù)通信方式。

在 Java 中，我們常用的 OPC UA 客戶端開發(fā)庫包括：

本篇將使用 Eclipse Milo 作為示例庫，演示如何在 Java 中使用匿名、用戶名密碼以及證書加密三種方式連接到 OPC UA 服務(wù)器。若需要使用其他 SDK，原理大同小異，API 的調(diào)用方式會有所不同。

二、準備工作

JDK
建議至少使用 JDK 8 或更高版本。

Maven 或 Gradle
便于引入 Eclipse Milo 等依賴。如果使用 Maven，請在 pom.xml 中添加以下依賴：

<dependency>
    <groupId>org.eclipse.milo</groupId>
    <artifactId>sdk-client</artifactId>
    <version>0.6.15</version> 
    <!-- 版本號可根據(jù)需要更新 -->
</dependency>
<dependency>
         <groupId>org.eclipse.milo</groupId>
         <artifactId>server-examples</artifactId>
         <version>0.6.15</version> 
     </dependency>

如果使用 Gradle，則在 build.gradle 中添加：

implementation 'org.eclipse.milo:sdk-client:0.6.15'

OPC UA 服務(wù)器
本地或遠程的 OPC UA 服務(wù)器環(huán)境，用于測試連接。可以在虛擬機或本地主機上安裝開源的 OPC UA 服務(wù)器，也可以使用商業(yè)軟件自帶的模擬服務(wù)器。

證書文件（僅在證書加密方式時需要）

若您在服務(wù)器上開啟了證書加密，需要準備好客戶端證書（public key）和客戶端私鑰（private key），也可能需要服務(wù)器的信任證書。Eclipse Milo 提供了簡單的證書管理機制，或者您也可以使用標準 Java KeyStore 的方式來存儲并讀取證書和私鑰。

三、匿名方式連接

3.1 匿名方式簡介

匿名連接是最簡單的方式，不需要用戶名、密碼或任何證書。只要服務(wù)器允許匿名訪問，就可以通過匿名方式連接。適合在測試環(huán)境或?qū)Π踩蟛桓叩膱鼍跋率褂谩?/p>

3.2 示例代碼

以下演示最基本的匿名連接流程，包括：

  • 創(chuàng)建 OPC UA Client 配置
  • 初始化并連接到服務(wù)器
  • 讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)（僅作示例）

請確保替換示例中的 endpointUrl 與 nodeId 等信息為你自己的實際配置。

import org.eclipse.milo.opcua.sdk.client.OpcUaClient;
import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.security.SecurityPolicy;
import org.eclipse.milo.opcua.sdk.client.api.config.OpcUaClientConfigBuilder;
import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.types.structured.EndpointDescription;
import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.types.structured.UserTokenPolicy;
import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.types.enumerated.UserTokenType;
import org.eclipse.milo.opcua.sdk.client.api.identity.AnonymousProvider;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
public class OpcUaAnonymousExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // OPC UA 服務(wù)器地址，例如 "opc.tcp://localhost:49320"
            String url= "opc.tcp://127.0.0.1:49320";
            // 創(chuàng)建 client
                OpcUaClient client = OpcUaClient.create(url,
                        endpoints ->
                                endpoints.stream()
                                        .filter(e -> e.getSecurityPolicyUri().equals(SecurityPolicy.None.getUri()))
                                        .findFirst(),
                        configBuilder ->
                                configBuilder
                                        //訪問方式
                                        .setIdentityProvider(new AnonymousProvider())
                                        .setRequestTimeout(UInteger.valueOf(5000))
                                        .build());
            }
            // 連接到服務(wù)器
            CompletableFuture<OpcUaClient> future = client.connect();
            future.get(); // 等待連接完成
            System.out.println("匿名連接成功！");
            // 在此處可以進行讀寫操作，例如讀取節(jié)點的值
            // client.readValue(0, TimestampsToReturn.Both, new ReadValueId(NodeId, ...));
            // ...
            // 最后斷開連接
            client.disconnect().get();
            System.out.println("客戶端斷開連接。");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    // 簡單選擇一個安全策略為 None 的端點（匿名方式一般使用安全策略None，具體看服務(wù)器配置）
    private static EndpointDescription chooseSecureEndpoint(List<EndpointDescription> endpoints) {
        EndpointDescription result = null;
        for (EndpointDescription e : endpoints) {
            if (e.getSecurityPolicyUri().equals(SecurityPolicy.None.getUri())) {
                result = e;
                break;
            }
        }
        return result;
    }
}

在上述示例中，最關(guān)鍵的步驟是將身份認證方式設(shè)為 new AnonymousProvider() 并選擇一個 SecurityPolicy 為 None 的 endpoint。這樣即可使用匿名方式成功連接。

四、用戶名密碼方式連接

4.1 用戶名密碼方式簡介

在實際生產(chǎn)環(huán)境中，常常需要使用賬號密碼進行身份驗證，以限制訪問權(quán)限、保護關(guān)鍵信息。與匿名方式相比，多了用戶名密碼的配置，但整體流程類似。

4.2 示例代碼

import org.eclipse.milo.opcua.sdk.client.OpcUaClient;
import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.security.SecurityPolicy;
import org.eclipse.milo.opcua.sdk.client.api.config.OpcUaClientConfigBuilder;
import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.types.structured.EndpointDescription;
import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.types.structured.UserTokenPolicy;
import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.types.enumerated.UserTokenType;
import org.eclipse.milo.opcua.sdk.client.api.identity.UsernameProvider;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
public class OpcUaUsernamePasswordExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            String endpointUrl = "opc.tcp://127.0.0.1:4840";
            List<EndpointDescription> endpoints = OpcUaClient
                    .getEndpoints(endpointUrl).get();
            EndpointDescription endpoint = chooseUserNameEndpoint(endpoints);
            OpcUaClientConfigBuilder configBuilder = new OpcUaClientConfigBuilder();
            configBuilder.setEndpoint(endpoint);
            // 假設(shè)用戶名為 "user", 密碼為 "password"
            configBuilder.setIdentityProvider(new UsernameProvider("user", "password"));
            OpcUaClient client = OpcUaClient.create(configBuilder.build());
            CompletableFuture<OpcUaClient> future = client.connect();
            future.get();
            System.out.println("用戶名密碼方式連接成功！");
            // 進行后續(xù)讀寫操作
            // ...
            client.disconnect().get();
            System.out.println("客戶端斷開連接。");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    private static EndpointDescription chooseUserNameEndpoint(List<EndpointDescription> endpoints) {
        // 通常 OPC UA 服務(wù)器也支持 SecurityPolicy.None + UserName 方式
        // 也可能是 Basic128Rsa15, Basic256, etc. 具體看服務(wù)端配置
        for (EndpointDescription e : endpoints) {
            if (e.getSecurityPolicyUri().equals(SecurityPolicy.None.getUri())) {
                // 確保端點支持 UserName 類型的認證
                for (UserTokenPolicy tokenPolicy : e.getUserIdentityTokens()) {
                    if (tokenPolicy.getTokenType() == UserTokenType.UserName) {
                        return e;
                    }
                }
            }
        }
        return null;
    }
}

要點說明：

  • 將 IdentityProvider 切換為 new UsernameProvider("username", "password")。
  • 根據(jù)服務(wù)端提供的用戶名、密碼進行配置。
  • 需要注意端點是否支持 UserName 類型認證。如果端點僅支持 Anonymous 或 Certificate，則無法使用用戶名密碼方式。

五、證書加密方式連接

5.1 證書加密方式簡介

在實際工業(yè)環(huán)境中，安全性要求更高時通常會啟用證書加密（基于 Public Key Infrastructure）。

  • 每個客戶端都會持有一份證書（公鑰）和對應(yīng)的私鑰，服務(wù)器端也有自己的證書。
  • 當客戶端與服務(wù)器通信時，會先驗證雙方的證書簽名并進行加密傳輸，從而保證安全性與完整性。

在這種方式下，服務(wù)端可能要求：

  • 客戶端必須提供已經(jīng)被服務(wù)器信任（或在服務(wù)器端手動信任）的證書。
  • 采用特定的安全策略（例如 Basic256Sha256）并通過相應(yīng)端點連接。

5.2 證書和私鑰獲取

  • 可以通過第三方工具（例如 openssl、keytool 或 Eclipse Milo 提供的證書工具腳本）生成自簽名證書。
  • 生成后的證書和私鑰，可以存儲在 Java KeyStore 中，或者存儲為 .der、.pem 等格式并讓應(yīng)用程序讀取。

下方示例假設(shè)已經(jīng)擁有 ClientCert.der（客戶端公鑰）和 ClientKey.der（客戶端私鑰），并且服務(wù)器端配置了對應(yīng)的信任或信任鏈。

OPC UA訪問證書類

import org.eclipse.milo.opcua.sdk.server.util.HostnameUtil;
import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.util.SelfSignedCertificateBuilder;
import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.util.SelfSignedCertificateGenerator;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.security.*;
import java.security.cert.X509Certificate;
import java.util.regex.Pattern;
class KeyStoreLoader {
    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());
    private static final Pattern IP_ADDR_PATTERN = Pattern.compile(
        "^(([01]?\\d\\d?|2[0-4]\\d|25[0-5])\\.){3}([01]?\\d\\d?|2[0-4]\\d|25[0-5])$");
    // 證書別名
    private static final String CLIENT_ALIAS = "client-ai";
    // 獲取私鑰的密碼
    private static final char[] PASSWORD = "password".toCharArray();
    // 證書對象
    private X509Certificate clientCertificate;
    // 密鑰對對象
    private KeyPair clientKeyPair;
    KeyStoreLoader load(Path baseDir) throws Exception {
        // 創(chuàng)建一個使用`PKCS12`加密標準的KeyStore。KeyStore在后面將作為讀取和生成證書的對象。
        KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance("PKCS12");
        // PKCS12的加密標準的文件后綴是.pfx，其中包含了公鑰和私鑰。
        // 而其他如.der等的格式只包含公鑰，私鑰在另外的文件中。
        Path serverKeyStore = baseDir.resolve("example-client.pfx");
        logger.info("Loading KeyStore at {}", serverKeyStore);
        // 如果文件不存在則創(chuàng)建.pfx證書文件。
        if (!Files.exists(serverKeyStore)) {
            keyStore.load(null, PASSWORD);
            // 用2048位的RAS算法。`SelfSignedCertificateGenerator`為Milo庫的對象。
            KeyPair keyPair = SelfSignedCertificateGenerator.generateRsaKeyPair(2048);
            // `SelfSignedCertificateBuilder`也是Milo庫的對象，用來生成證書。
            // 中間所設(shè)置的證書屬性可以自行修改。
            SelfSignedCertificateBuilder builder = new SelfSignedCertificateBuilder(keyPair)
                .setCommonName("Eclipse Milo Example Client")
                .setOrganization("digitalpetri")
                .setOrganizationalUnit("dev")
                .setLocalityName("Folsom")
                .setStateName("CA")
                .setCountryCode("US")
                .setApplicationUri("urn:eclipse:milo:examples:client")
                .addDnsName("localhost")
                .addIpAddress("127.0.0.1");
            // Get as many hostnames and IP addresses as we can listed in the certificate.
            for (String hostname : HostnameUtil.getHostnames("0.0.0.0")) {
                if (IP_ADDR_PATTERN.matcher(hostname).matches()) {
                    builder.addIpAddress(hostname);
                } else {
                    builder.addDnsName(hostname);
                }
            }
            // 創(chuàng)建證書
            X509Certificate certificate = builder.build();
            // 設(shè)置對應(yīng)私鑰的別名，密碼，證書鏈
            keyStore.setKeyEntry(CLIENT_ALIAS, keyPair.getPrivate(), PASSWORD, new X509Certificate[]{certificate});
            try (OutputStream out = Files.newOutputStream(serverKeyStore)) {
                // 保存證書到輸出流
                keyStore.store(out, PASSWORD);
            }
        } else {
            try (InputStream in = Files.newInputStream(serverKeyStore)) {
                // 如果文件存在則讀取
                keyStore.load(in, PASSWORD);
            }
        }
        // 用密碼獲取對應(yīng)別名的私鑰。
        Key serverPrivateKey = keyStore.getKey(CLIENT_ALIAS, PASSWORD);
        if (serverPrivateKey instanceof PrivateKey) {
            // 獲取對應(yīng)別名的證書對象。
            clientCertificate = (X509Certificate) keyStore.getCertificate(CLIENT_ALIAS);
            // 獲取公鑰
            PublicKey serverPublicKey = clientCertificate.getPublicKey();
            // 創(chuàng)建Keypair對象。
            clientKeyPair = new KeyPair(serverPublicKey, (PrivateKey) serverPrivateKey);
        }
        return this;
    }
    // 返回證書
    X509Certificate getClientCertificate() {
        return clientCertificate;
    }
    // 返回密鑰對
    KeyPair getClientKeyPair() {
        return clientKeyPair;
    }
}

5.3 示例代碼

public static OpcUaClient initClient(String url,SecurityPolicy securityPolicy) {
        try {
            if (securityPolicy.equals(SecurityPolicy.None)){
                return OpcUaClient.create(url,
                        endpoints ->
                                endpoints.stream()
                                        .filter(e -> e.getSecurityPolicyUri().equals(securityPolicy.getUri()))
                                        .findFirst(),
                        configBuilder ->
                                configBuilder
                                        //訪問方式
                                        .setIdentityProvider(new AnonymousProvider())
                                        .setRequestTimeout(UInteger.valueOf(5000))
                                        .build());
            }
            Path securityTempDir = Paths.get(System.getProperty("java.io.tmpdir"), "security");
            Files.createDirectories(securityTempDir);
            if (!Files.exists(securityTempDir)) {
                throw new Exception("unable to create security dir: " + securityTempDir);
            }
            KeyStoreLoader loader = new KeyStoreLoader().load(securityTempDir);
            File pkiDir = securityTempDir.resolve("pki").toFile();
            DefaultTrustListManager trustListManager = new DefaultTrustListManager(pkiDir);
            DefaultClientCertificateValidator certificateValidator =
                    new DefaultClientCertificateValidator(trustListManager);
            String hostName = InetAddress.getLocalHost().getHostName();
            return OpcUaClient.create(url,
                    endpoints ->
                            endpoints.stream()
                                    .map(endpoint -> {
                                        // 構(gòu)建一個新的 EndpointDescription（可選修改某些字段）
                                        return new EndpointDescription(
                                                url,
                                                endpoint.getServer(),
                                                endpoint.getServerCertificate(),
                                                endpoint.getSecurityMode(), // 或者強制改為某種模式
                                                endpoint.getSecurityPolicyUri(),
                                                endpoint.getUserIdentityTokens(),
                                                endpoint.getTransportProfileUri(),
                                                endpoint.getSecurityLevel()
                                        );
                                    })
                                    .filter(e -> e.getSecurityPolicyUri().equals(securityPolicy.getUri()))
                                    .findFirst(),
                    configBuilder ->
                            configBuilder
                                    //訪問方式
                                    .setApplicationName(LocalizedText.english("datacollector-driver"))
                                    .setApplicationUri(String.format("urn:%s:opcua-client", hostName))  // 必須與證書中的URI一致
                                    .setKeyPair(loader.getClientKeyPair())
                                    .setCertificate(loader.getClientCertificate())
                                    .setCertificateChain(loader.getClientCertificateChain())
                                    .setCertificateValidator(certificateValidator)
                                    .setIdentityProvider(new UsernameProvider("admin", "123456"))
                                    .setRequestTimeout(UInteger.valueOf(5000))
                                    .build());
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

證書路徑

我們需要把服務(wù)器證書放在pki\trusted\certs目錄下：

要點說明：

  • 選擇合適的安全策略（如 Basic256Sha256）。
  • 使用客戶端證書和私鑰（可以自簽名，也可以通過權(quán)威 CA 簽發(fā)）。
  • 服務(wù)端需信任此客戶端證書（在服務(wù)器配置中添加到信任列表）。
  • 配置 CertificateManager、CertificateValidator 以及 X509IdentityProvider。

六、常見問題與注意事項

端點選擇

  • 不同 OPC UA 服務(wù)器可能同時暴露多個端點，包含不同的安全模式（Security Mode）和安全策略（Security Policy）。
  • 在匿名或用戶名密碼方式時，如果選擇了需要證書的端點，就會出現(xiàn)認證失敗或連接被拒的情況。
  • 在證書加密方式時，如果選擇了安全策略為 None 的端點，則證書不會被使用，同樣也會連接異?；蛘邔?dǎo)致安全策略不匹配。

服務(wù)器信任客戶端證書

  • 大多數(shù) OPC UA 服務(wù)器在默認情況下不信任任何客戶端的證書，需要在服務(wù)端管理界面或配置文件中手動將客戶端證書加入白名單。
  • 記得查看服務(wù)器日志，若提示「Untrusted Certificate」，就需要在服務(wù)器端操作信任列表。

安全策略與性能

  • 加密等級越高（如 Basic256Sha256），對 CPU 資源消耗越大，通信速度會相對降低，但數(shù)據(jù)安全性更強。
  • 在測試環(huán)境或低安全需求的場景下可以先使用 SecurityPolicy.None ；正式項目上線時再切換到更高的安全策略。

兼容性

  • 不同版本的 OPC UA SDK、服務(wù)器或 Java 版本之間可能存在兼容性問題；如果連接失敗，可以嘗試升級或降低 Milo 版本、換用不同的 JDK 版本等。
  • OPC UA 服務(wù)器上若啟用特定的加密算法（例如 AES-256），客戶端也需要對應(yīng)的加密套件。

斷線重連

  • 工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)抖動常見，客戶端需要實現(xiàn)斷線重連或重試機制，以確保數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性與穩(wěn)定性。

到此這篇關(guān)于java連接opcua的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java連接opcua內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

相關(guān)文章

  • 詳解使用Spring Boot的AOP處理自定義注解

    詳解使用Spring Boot的AOP處理自定義注解

    本篇文章主要介紹了詳解使用Spring Boot的AOP處理自定義注解，小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧
    2018-01-01
  • 關(guān)于JVM翻越內(nèi)存管理的墻

    關(guān)于JVM翻越內(nèi)存管理的墻

    這篇文章主要介紹了JVM翻越內(nèi)存管理的墻,由虛擬機管理內(nèi)存看起來一切都很美好，但也正是因為把控制內(nèi)存的權(quán)力交給了Java虛擬機，一旦出現(xiàn)內(nèi)存泄漏和溢出方面的問題，就不得不從Java虛擬機角度上去排查問題，本文給大家介紹的非常詳細，需要的朋友可以參考下
    2022-05-05
  • 實現(xiàn)一個基于Servlet的hello world程序詳解步驟

    實現(xiàn)一個基于Servlet的hello world程序詳解步驟

    Java Servlet 是運行在 Web 服務(wù)器或應(yīng)用服務(wù)器上的程序，它是作為來自 Web 瀏覽器或其他 HTTP 客戶端的請求和 HTTP 服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫或應(yīng)用程序之間的中間層
    2022-02-02
  • SpringBoot整合mybatis使用Druid做連接池的方式

    SpringBoot整合mybatis使用Druid做連接池的方式

    這篇文章主要介紹了SpringBoot整合mybatis使用Druid做連接池的方式,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助,如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教
    2023-08-08
  • SpringBoot調(diào)用公共模塊的自定義注解失效的解決

    SpringBoot調(diào)用公共模塊的自定義注解失效的解決

    這篇文章主要介紹了SpringBoot調(diào)用公共模塊的自定義注解失效的解決方案，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教
    2022-02-02
  • Java 位運算符>>與>>>區(qū)別案例詳解

    Java 位運算符>>與>>>區(qū)別案例詳解

    這篇文章主要介紹了Java 位運算符>>與>>>區(qū)別案例詳解,本篇文章通過簡要的案例,講解了該項技術(shù)的了解與使用,以下就是詳細內(nèi)容,需要的朋友可以參考下
    2021-08-08
  • SpringBoot項目部署到服務(wù)器的兩種方式

    SpringBoot項目部署到服務(wù)器的兩種方式

    目前,前后端分離的架構(gòu)已成主流,而使用SpringBoot構(gòu)建Web應(yīng)用是非?？焖俚?項目發(fā)布到服務(wù)器上的時候,只需要打成一個jar包,然后通過命令 : java -jar jar包名稱即可啟動服務(wù)了,本文介紹了SpringBoot項目部署到服務(wù)器的兩種方式,需要的朋友可以參考下
    2024-10-10
  • Java方法遞歸與輸入輸出深入探索

    Java方法遞歸與輸入輸出深入探索

    這篇文章主要介紹了Java方法遞歸與輸入輸出的相關(guān)資料,方法遞歸是一種在方法內(nèi)部調(diào)用自身的技術(shù),適用于具有遞歸結(jié)構(gòu)的問題,輸入輸出是Java程序與外部世界交互的橋梁,文中通過代碼介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下
    2025-04-04
  • 使用原生JDBC動態(tài)解析并獲取表格列名和數(shù)據(jù)的方法

    使用原生JDBC動態(tài)解析并獲取表格列名和數(shù)據(jù)的方法

    這篇文章主要介紹了使用原生JDBC動態(tài)解析并獲取表格列名和數(shù)據(jù),本文通過實例代碼給大家介紹的非常詳細,對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下
    2023-08-08
  • JAVA生成pdf文件的實操指南

    JAVA生成pdf文件的實操指南

    最近項目需要實現(xiàn)PDF下載的功能,由于沒有這方面的經(jīng)驗,從網(wǎng)上花了很長時間才找到相關(guān)的資料,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于JAVA生成pdf文件的相關(guān)資料,文中通過實例代碼介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下
    2022-10-10

最新評論