WirelessHART

WirelessHART是一项专用于过程自动化领域的无线技术，在HART协议上增加了无线功能，并与现有HART设备、指令和工具兼容。WirelessHART的自组网、自修复特点确保可靠的运行以及灵活和快速的安装，同步通信、AES128加密技术确保信息的安全性和完整性。

相信不少朋友在刚刚接触WirelessHart产品后，都会产生类似“我手中的设备出现这种现象是否正常？”的疑惑。本文结合用户反馈的问题，向大家介绍WirelessHart设备加入网络和离开网络的过程。

问题一： WirelessHart设备在上电多长时间后能在网关上读到过程数据？

从设备上电到网关上显示过程数据，设备会经历主动搜索->网络授权->松散耦合->正常工作->带宽申请5个状态的转换，整个过程约5分钟。

主动搜索：设备上电后，处于主动搜索状态，监听网络中的“广告”报文。当收集到足够的“广告”报文，完成了自身的时间同步以及一些网络信息的采集后，就会向网关发送“入网请求”报文，正式申请加入WirelessHART网络。

网络授权：设备发送“入网请求”报文后会进入网络授权状态。在这个状态下，网关会和设备建立会话，并为设备分配昵称和网络密钥，用来保证通信的安全。

松散耦合：设备在完成了网络授权后，会处于松耦合状态，该状态用来进行网络信息配置包括写超帧，链路，路由等等，规范设备在之后和网关通信的行为。

正常工作：当网络信息配置完成后，设备将进入正常工作状态，至此设备已经加入网络，在网关上可以看到设备已经在线了。

带宽申请：为了完成上传数据，设备会向网关请求通信带宽。当网关分配好带宽资源后，设备就会按照配置好的时间间隔定时向网关上传采集到的数据。此时，在网关上就可以看到周期更新的过程数据了。

注：虽然WirelessHart设备具有自组网特性，但在设备首次加入网络之前，还需手动配置网络信息。来决定设备加入到哪个网络中。

问题二：网关需要多长时间显示设备下线？

设备离开网络分两种情况：网关强制设备离网，另一种情况设备掉电离网。网关不会主动强制设备离网，通常以设备掉电离网为主。

典型的WirelessHart网络，设备从断电到网关上显示设备掉线会经历正常通信->设备掉电->网关查询->网关确认4个环节，共计需要10分钟左右。

正常通信：现场设备会周期的向它的邻居发送“心跳”报文，用于网络的时间同步和确认通信连接。

设备掉电：当设备断电后，邻居设备超过一段时间没有收到“心跳”报文，就会向网关发送“警告”报文，汇报与邻居设备失去了通信连接。

网关查询：网关收到了邻居设备的“警告”报文后，会尝试与掉线设备进行通信。根据该掉线设备是单跳还是多跳接入网关，网关会采用不同的方式进行。对于前者网关会直接与该掉电设备通信，查询设备是否在线。对于后者，网关会给掉线设备分配新的通信资源，查询设备是否在线。

网关确认：现场设备会周期的向网关发送“健康报告”报文，提供有通信连接的邻居信息。在网关查询环节无果后，且收到邻居设备的“健康报告”报文中无掉线设备的信息后，判定设备掉线，并在网关上显示掉线标志。