openSAFETY基礎引導（一）

由ESPG引入的openSAFETY，是世界上第一個100%開源的安全協議。它不僅在法律層面上是開放的，在技術層面上也是。由于該協議獨立于總線，openSAFETY可以應用于任何現場總線和工業以太網的方案中，甚至用于特殊定制的協議方案中。
•亮點
openSAFETY是第一個開源、獨立于總線的安全標準，適用于所有工業以太網方案。
對于在任何數據傳輸協議上openSAFETY的實施，EPSG都將提供積極支持，同時也提供認證和一致性測試。
該經過TÜV認證的協議棧確保了對該技術的投資是絕對安全的。
•一個統一標準，適用于所有現場總線
•從站間直通信（cross communication）使生產力最大化
•研發、維護時間進一步減少
•自動的安全參數化
•完全符合機器的安全模塊化思想
•完整的開源解決方案
•最穩健的IEC 61508 SIL3通信方案
•無風險，TÜV認證的一致性測驗
•完全適用背板總線
•傳輸層和應用層
標準OSI模型是當今應用最普遍的數據傳輸協議的模型，它是層級式結構的，有7層。根據規則，每層處理相應任務。這里最基礎的、最底層的是物理層和數據鏈路層，也可以將二者一同叫做物理層。它們定義了物理接口的傳輸媒介，也提供發送端和接受端之間是否建立了連接的檢測。以太網僅明確了這兩個底層。
第三、四層也被叫做傳輸層，負責處理時序、數據傳輸的邏輯順序以及數據的應用屬性（data attribution to applications）。
這四層包含的都是面向傳輸的服務，所做的只是建立應用數據的傳輸媒介。應用數據本身屬于上層。
上層包括會話層和表示層。這二者經常與應用層合在一組，因為程序都是直接訪問他們三者的。會話層管理不同應用程序之間數據交換的組織方式和同步。比如，如果一個連接被中斷，該層的服務便確保在連接再次建立之后，通信會在斷點處繼續。
第六層，表示層將去掉不同系統表達方式上的差別，也確保翻譯的語義上的正確性。還有其他諸如數據壓縮、加密的功能。
最頂層是應用層。沒有嚴格任務或任務范圍上的定義。它為各種應用程序提供OSI模型范疇之外的服務。
在OSI模型的啟發之下，下圖表達了openSAFETY只定義了協議棧中的高層、應用向的層。

該層中嵌入的安全機制能夠保證，在安全度敏感的應用中，負載數據的安全編碼和解碼。
為描述方便，圖示中的藍色區域覆蓋了所有傳輸向的第二到六層。傳輸媒介的選擇，更具體的說，某種特定數據傳輸協議的選擇是無所謂的。

二、安全的投資
用戶怎樣受益于openSAFETY的
“競爭有益于發展”，這幾乎是真理。健康的競爭會刺激持續的產品質量和效率的提高。然而安全向的軟硬件產品的開發是一個特例，因為市場經濟下的制造者都面對該類型產品的高投資風險：相當大的投入，而銷售潛力卻相對較小。所以，自動化領域早就急切需求一個統一、通用的安全協議，也就是一個能夠給制造者為未來安全向產品開發以堅實基礎的安全協議。
openSAFETY標志著此類標準的首次引入，而且任何人都可以免費使用。

上圖示意了隨著開發復雜度的增加，投資風險也在增加

1.過去的投入和成本
通信系統中不斷上漲的開發成本
簡單回顧基于總線的自動化歷史或許有益于理解投資風險與不斷膨脹的復雜度之間的正向關系。
在現場總線引入的十年后，市場上充斥著相互競爭的不同系統。對于該技術標準化的爭奪戰就此展開。今天，工業行家將這段時期稱為“現場總線之戰”。IEC61158的引入表面上結束了爭奪。然而它仍是一個弱勢的妥協的產物，因為它沒有帶來整體上的系統兼容性。不過值得注意的是第一代總線的開發成本相對較低，而市場潛力較大。
工業以太網中以太網技術的加入標志了一個新階段。至少人們都以為一個統一的標準已經到來。然而，隨著不同生產者在實現實時性能時候選擇的方法迥異，接下來又是現場總線之戰。最終大概六七個系統占據主要地位：Profinet, Modbus-TCP, EtherNet/IP, 它們都提供軟實時；POWERLINK, EtherCAT, SERCOS III, 它們提供硬實時。與傳統的現場總線相比，開發工業以太網的成本有一定的增加．但市場潛力沒有成正比增加。

openSAFETY為整條生產線構成一個統一的安全標準，而與具體控制系統制造商和所使用的現場總線標準無關。因此，獨立于總線的openSAFETY標準降低了成本，還有開發周期。