2. OPC UA 基础架构：客户端/服务器模型、地址空间与节点引用

OPC UA 的核心设计围绕客户端/服务器（C/S）模型展开，并通过地址空间（AddressSpace）将工业现场数据组织成可遍历的节点网络。理解这三层结构是配置仪表盘和查询历史数据的前提。

2.1 客户端/服务器模型

OPC UA 采用非对称的 C/S 架构：服务器负责暴露数据与元数据，客户端负责发起请求与订阅。两者通过会话（Session）和通道（Channel）建立安全通信。

2.2 地址空间（AddressSpace）

地址空间是 OPC UA 服务器的核心数据组织方式，它将所有可访问的信息（变量、方法、对象、类型）组织成一个分层的、可遍历的图结构。地址空间由节点（Node）和引用（Reference）构成。

2.2.1 节点（Node）

节点是地址空间的基本单元。每个节点都有一个唯一的 NodeId（数字、字符串或 GUID），并包含一组属性。OPC UA 定义了 8 种节点类（NodeClass）：

2.2.2 引用（Reference）

引用是连接两个节点的有向边，定义了节点之间的语义关系。引用使得地址空间从“平面列表”变成“图结构”。常见的引用类型包括：

• Organizes：组织关系，用于构建层级树（如文件夹包含子文件夹）
• HasComponent：组成关系，对象包含子对象或变量
• HasProperty：属性关系，变量或对象拥有属性节点
• HasTypeDefinition：类型定义关系，指向节点的类型
• HasSubType：继承关系，类型之间的派生

2.3 地址空间浏览与仪表盘配置

在仪表盘配置阶段，客户端通过以下步骤获取数据：

1. 发现服务器：通过 DiscoveryUrl 找到目标 OPC UA 服务器
2. 建立安全通道：协商加密方式与身份认证
3. 浏览地址空间：从 Root 节点开始，沿 Organizes / HasComponent 引用遍历
4. 定位变量节点：找到需要采集的 Variable 节点，记录其 NodeId
5. 读取属性：获取 DataType、AccessLevel、Historizing 等元数据
6. 订阅或查询：对变量节点发起数据订阅或历史数据查询

2.4 历史数据查询的基础

历史数据查询依赖于地址空间中的两个关键配置：

• Historizing 属性：Variable 节点上的布尔属性，为 true 表示该变量启用了历史记录
• 历史服务器能力：服务器必须支持 HistoryRead 服务，并提供历史存储后端（如内存环形缓冲区、SQL 数据库或时序数据库）

查询时，客户端构造 HistoryReadDetails 参数，指定起始时间、结束时间、聚合方式（如平均值、最小值、最大值）和采样间隔。

// 历史数据查询请求示例（伪代码）
HistoryReadRequest request = new HistoryReadRequest();
request.NodeId = "ns=2;s=Reactor.Temperature";
request.StartTime = "2025-01-01T00:00:00Z";
request.EndTime = "2025-01-02T00:00:00Z";
request.AggregateType = AggregateType.Average;  // 平均值聚合
request.ProcessingInterval = 60000;              // 1 分钟间隔