如何通过OPC UA实现两台Raspberry Pi的服务器与客户端连接

基础准备 #

• 确认两台树莓派处于同一局域网，通过hostname -I命令获取各自IP地址
• 两台设备均安装Python3及pip，缺失时执行sudo apt install python3 python3-pip完成安装

Server端配置 #

1. 安装OPC UA Python库：

   pip install opcua
   

2. 编写Server代码（示例）：

   from opcua import Server
   import time
   
   # 初始化Server
   server = Server()
   # 替换<Server_IP>为当前树莓派的IP地址
   server.set_endpoint("opc.tcp://<Server_IP>:4840/freeopcua/server/")
   
   # 注册自定义命名空间
   uri = "http://raspberrypi.opcua.local"
   idx = server.register_namespace(uri)
   
   # 创建对象与变量节点
   objects_node = server.get_objects_node()
   pi_object = objects_node.add_object(idx, "RaspberryPiServer")
   sensor_data = pi_object.add_variable(idx, "SensorReading", 0)
   # 设置变量可被Client写入
   sensor_data.set_writable()
   
   # 启动Server
   server.start()
   try:
       while True:
           time.sleep(1)
           # 模拟数据更新，这里可替换为实际传感器采集逻辑
           current_val = sensor_data.get_value() + 1
           sensor_data.set_value(current_val)
           print(f"Updated value: {current_val}")
   finally:
       # 确保程序退出时停止Server
       server.stop()
   

3. 运行Server代码：python3 opcua_server.py，保持终端处于运行状态

Client端配置 #

1. 同样安装OPC UA库：

   pip install opcua
   

2. 编写Client代码（示例）：

   from opcua import Client
   
   # 替换<Server_IP>为Server树莓派的IP地址
   client = Client("opc.tcp://<Server_IP>:4840/freeopcua/server/")
   try:
       client.connect()
       print("Connected to OPC UA Server")
       
       # 获取目标变量节点，路径对应Server的命名空间与变量名
       sensor_node = client.get_node("ns=2;i=2")
       # 读取变量值
       current_reading = sensor_node.get_value()
       print(f"Received sensor data: {current_reading}")
       
       # 可选：向Server写入数据（需Server端变量设置为可写）
       # sensor_node.set_value(50)
       # print("Wrote new value to Server")
   finally:
       client.disconnect()
       print("Disconnected from Server")
   

3. 运行Client代码：python3 opcua_client.py，验证是否能正常读取Server端数据

核心知识点学习方向 #

• 掌握OPC UA的核心概念：Endpoint（通信端点）、命名空间（节点分类管理）、节点类型（对象、变量、方法）、订阅机制（实时数据推送）
• 熟悉python-opcua库的API逻辑，重点理解Server的节点创建、Client的节点访问与数据读写流程
• 了解树莓派网络端口规则，确保4840端口（OPC UA默认端口）未被防火墙拦截，可通过sudo ufw allow 4840开放端口

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ankit Mavani