WirelessHART

WirelessHART是一項專用于過程自動化領域的無線技術，在HART協議上增加了無線功能，并與現有HART設備、指令和工具兼容。WirelessHART的自組網、自修復特點確?？煽康倪\行以及靈活和快速的安裝，同步通信、AES128加密技術確保信息的安全性和完整性。

相信不少朋友在剛剛接觸WirelessHart產品后，都會產生類似“我手中的設備出現這種現象是否正常？”的疑惑。本文結合用戶反饋的問題，向大家介紹WirelessHart設備加入網絡和離開網絡的過程。

問題一： WirelessHart設備在上電多長時間后能在網關上讀到過程數據？

從設備上電到網關上顯示過程數據，設備會經歷主動搜索->網絡授權->松散耦合->正常工作->帶寬申請5個狀態的轉換，整個過程約5分鐘。

主動搜索：設備上電后，處于主動搜索狀態，監聽網絡中的“廣告”報文。當收集到足夠的“廣告”報文，完成了自身的時間同步以及一些網絡信息的采集后，就會向網關發送“入網請求”報文，正式申請加入WirelessHART網絡。

網絡授權：設備發送“入網請求”報文后會進入網絡授權狀態。在這個狀態下，網關會和設備建立會話，并為設備分配昵稱和網絡密鑰，用來保證通信的安全。

松散耦合：設備在完成了網絡授權后，會處于松耦合狀態，該狀態用來進行網絡信息配置包括寫超幀，鏈路，路由等等，規范設備在之后和網關通信的行為。

正常工作：當網絡信息配置完成后，設備將進入正常工作狀態，至此設備已經加入網絡，在網關上可以看到設備已經在線了。

帶寬申請：為了完成上傳數據，設備會向網關請求通信帶寬。當網關分配好帶寬資源后，設備就會按照配置好的時間間隔定時向網關上傳采集到的數據。此時，在網關上就可以看到周期更新的過程數據了。

注：雖然WirelessHart設備具有自組網特性，但在設備首次加入網絡之前，還需手動配置網絡信息。來決定設備加入到哪個網絡中。

問題二：網關需要多長時間顯示設備下線？

設備離開網絡分兩種情況：網關強制設備離網，另一種情況設備掉電離網。網關不會主動強制設備離網，通常以設備掉電離網為主。

典型的WirelessHart網絡，設備從斷電到網關上顯示設備掉線會經歷正常通信->設備掉電->網關查詢->網關確認4個環節，共計需要10分鐘左右。

正常通信：現場設備會周期的向它的鄰居發送“心跳”報文，用于網絡的時間同步和確認通信連接。

設備掉電：當設備斷電后，鄰居設備超過一段時間沒有收到“心跳”報文，就會向網關發送“警告”報文，匯報與鄰居設備失去了通信連接。

網關查詢：網關收到了鄰居設備的“警告”報文后，會嘗試與掉線設備進行通信。根據該掉線設備是單跳還是多跳接入網關，網關會采用不同的方式進行。對于前者網關會直接與該掉電設備通信，查詢設備是否在線。對于后者，網關會給掉線設備分配新的通信資源，查詢設備是否在線。

網關確認：現場設備會周期的向網關發送“健康報告”報文，提供有通信連接的鄰居信息。在網關查詢環節無果后，且收到鄰居設備的“健康報告”報文中無掉線設備的信息后，判定設備掉線，并在網關上顯示掉線標志。