1.一种基于改进KCP的OPC UA高效通信的实现方法，其特征在于替代 OPC UA 协议中的 TCP 协议，OPC UA服务器在传输层之间的通讯采用UDP通信协议，并在UDP的基础上增加一个改进的KCP协议；

所述改进的KCP协议同时对传统的KCP传输通信从四个方面进行改进，分别是重新改进KCP协议数据段头部的设计、采用随机初始化的序列号保证通信安全性、记录时间戳防止序列号回绕、使用捎带确认报文减少数据的传输量。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进KCP的OPC UA高效通信的实现方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤（1） 根据配置信息初始化OPC UA服务器，并尝试建立OPC UA客户端和改进的KCP之间的连接；

OPC UA客户端将 IP 地址、端口号通过 FNV 哈希算法映射为三十二位无符号整数来充当会话id；

KCP发送创建连接请求的消息至 OPC UA 服务器监听端口；

OPC UA 服务器的监听端口收到连接请求后，为该OPC UA客户端创建新的通信端口，并使用该通信端口返回确认消息；

步骤（2）OPC UA 客户端在接收来自 OPC UA 客户端通信端口的确认消息后，即表明连接创建成功；OPC UA 客户端发送一个Hello 报文，OPC UA 服务器一旦接收 Hello 报文，就返回一个Acknowledge消息给 OPC UA 客户端；

OPC UA客户端和服务器之间若能通过Hello报文和Acknowledge消息达成一致，则视为连接成功，否则为连接失败；

步骤（3）OPC UA客户端获得来自OPC UA服务器发送的Acknowledge消息后，将OPC UA客户端的安全策略、安全模式、数字证书和随机数的信息作为Open Secure Channel 消息发送；OPC UA 服务器验证客户端的数字证书和安全策略是否符合要求，若通过验证，则返回一个 Open Secure Channel Response 消息；OPC UA 客户端和 OPC UA 服务器通过随机数生成一个对称密钥进行加密通信；

步骤（4）在打开安全通道之后，OPC UA 客户端将向 OPC UA 服务器发送一个 Create Session Request 消息，OPC UA 服务器接收到 Create Session Request 消息后，对该消息中的随机数Nonce进行签名，若通过验证，则返回 Create Session Response 消息；

步骤（5）OPC UA 客户端收到服务器的返回的Create Session Response 消息响应后，使用认证令牌生成一个签名，并向服务器发送一个 Activate Session Request 消息，该消息包含客户端的签名和用户身份标识的信息；OPC UA 服务器验证客户端的签名和用户身份标识是否有效，若通过验证，则向客户端发送一个 Activate Session Response 消息，并为客户端分配一组可用的订阅 ID 和节点 ID 资源；之后 OPC UA 客户端和服务器之间能够通过该会话消息进行数据读写、订阅发布的操作。

3.根据权利要求2所述的一种基于改进KCP的OPC UA高效通信的实现方法，其特征在于步骤（2）中的Hello 报文包含最大消息大小、数据块大小和数量的信息。

4.根据权利要求2所述的一种基于改进KCP的OPC UA高效通信的实现方法，其特征在于步骤（2）中的Acknowledge消息包含服务器能够处理的最大消息大小、数据块大小和数量的信息，以及服务器支持的协议版本号。

5.根据权利要求3或4所述的一种基于改进KCP的OPC UA高效通信的实现方法，其特征在于如果OPC UA服务器或OPC UA客户端多次接收到对应的数据报文，将报错并关闭 KCP 连接；若OPC UA服务器没有收到 Hello报文，则OPC UA服务器会在一个自定义的时间间隔后自动断开KCP连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于改进KCP的OPC UA高效通信的实现方法，其特征在于步骤（4）中Create Session Request 消息包含客户端的应用程序名称、URI、会话名称、会话超时时间、最大请求消息大小以及一个仅能使用一次的随机数Nonce的信息。

7.根据权利要求2所述的一种基于改进KCP的OPC UA高效通信的实现方法，其特征在于改进后的 KCP具体实现如下：改进后的 KCP 规定了每个连接都要随机产生一个初始序列号，改进后的KCP序列号采用动态变化的方案，包括时间、端口号、IP地址作为初始化的输入，如下公式1所示，  （1）

其中，当前时间戳值time除以4表示序列号每隔四微秒增加1；由客户端的IP地址和端口号通过FNV哈希算法计算得到；

在改进KCP通信时，接收方将保存当前接收窗口起始数据包的时间戳，记作rts；接收方将比较刚接收到的数据包中的时间戳值time与 rts 值的大小；若time比 rts 小，说明该数据包已过期，接收方将舍弃该数据包。

8.根据权利要求7所述的一种基于改进KCP的OPC UA高效通信的实现方法，其特征在于改进的KCP增加了一种新的报文类型，即数据与确认报文；在 KCP 发送确认应答报文时，如果当前存在需要发送给对方的数据报文，则将这确认应答报文与数据报文合并为数据与确认报文。

9.根据权利要求8所述的一种基于改进KCP的OPC UA高效通信的实现方法，其特征在于在报文包头的cmd分片中设计一个序列，用于表示该报文是数据与确认报文，此时报文中的数据部分从正常数据部分的24字节后开始。