HART (protokols)

***HART*** (*Highway Addressable Remote Transducer*) ir hibrīds (analogais un ciparu) rūpnieciskais automatizācijas tīkla protokols. Nozīmīgākā priekšrocība ir tāda, ka tiek izmantotas mantotas 4—20 mA analogās strāvas cilpas kopni, koplietojot vienu vadu pāri gan analogajiem, gan ciparu mezgliem. Protokols ir papildināts arī ar bezvadu un IP risinājumiem. *HART* tehnoloģija ir vienkārša, uzticama un viegli pielietojama. Tas ir viens no visvairāk izmantotajiem rūpnieciskajiem automatizācijas protokoliem pasaulē.

*HART* protokolu izstrādā un uztur bezpeļņas organizācija *FieldComm Group* ar galveno biroju Ostinā, ASV.

thumb|right|240px|''HART'' protokols izmantots ''Endress + Hauser'' ražotajā plūsmas magnētiskajā mērierīcē

## Vēsture
1980. gadu vidū ASV uzņēmums *Rosemount Inc.* izstrādāja ciparu sakaru protokolu *HART* tā izlaistajiem lauka instrumentiem. Signālu kodēšanai par pamatu ņemts *[[Bell 202]]* modema standarts.
1986. gadā ar revīziju 2.1 tas kļuva atvērts. Kopš tā laika protokols ir papildināts ar jaunām komandām, ražotāju un inženiervienību papildu kodiem, aizsardzību pret ziņojumu šķērssaņemšanu, kā arī uzlabota kļūdu paziņošana. 1990. gadu sākumā protokola izstrāde nodota organizācijai *HART Communication Foundation*, kuru dibināja vairāki rūpniecisko ierīču ražotāji.

2004. gadā sākta bezvadu tīkla versijas *WirelessHART* izstrādāšana, un 2007. gadā tas tika publiskots (revīzija 7.0). 2010. gadā Starptautiskā elektrotehniskā komisija apstiprināja *WirelessHART* standartu ar apzīmējumu *IEC 62591*.
2012. gadā izlaista revīzija ar IP atbalstu *HART-IP*.

2015. gada 1. janvārī *HART Communication Foundation* apvienojās ar *Fieldbus Foundation* (izstrādā protokolu *[[Fieldbus]]*), dibinot *FieldComm Group*.

## ''OSI'' slāņu realizācija
*HART* protokols īsteno 7 slāņu Atvērto sistēmu sadarbības bāzes etalonmodeļa (*OSI*) 1., 2., 3., 4. un 7. slāni.

### Fizikālais slānis
Fizikālajā slānī *HART* var darboties trīs vidēs:
* ***Wired HART*** vienlaicīgi nodrošina divus sakaru kanālus: analogo un ciparu. Analogajā kanālā 4—20 mA strāvas stipruma izmaiņas pieslēgtā ierīce pārveido fizikālā lielumā. Ciparu kanālā informācijas kodēšanai izmanto frekvences manipulāciju tajā pašā analogajā 4—20 mA strāvas cilpā. Binārajam kodam (1 un 0) izmanto dažādas frekvences (attiecīgi 1200 Hz un 2200 Hz). Šis signāls "pārzīmē" 4—20 mA analogā signāla zemo līmeni, nekādi neietekmējot analogo signālu.

thumb|right|240px|''WirelessHART'' tīkla shēma
* ***WirelessHART*** ir bezvadu tīkla standarta *IEEE 802.15.4-2006* paplašinājums. Tas veidots uz *[[Dust Networks]]* izstrādātā bezvadu ierīču pašorganizējošā tīkla protokola *[[TSMP]]* pamata. Darbojas 2,4 GHz frekvenču joslā.

* ***HART-IP***, izmantojot IP protokolus, var darboties *[[Ethernet]]* tīklos, režģtīklos un gredzena topoloģijā. Ierīču elektrobarošanu var nodrošināt *[[Power over Ethernet]]* tehnoloģija.

### Datu posma slānis
Datu posma slānis definē vedējsekotāja protokolu. Parastā režīmā lauka ierīce (sekotājs) tikai atbild, kad tai jautā. Ja ir vairāki vedēji, taktētāja noteikumi nosaka, kad katrs vedējs var sākt sakaru seansu.

### Tīkla slānis
Tīkla slānis nodrošina maršrutēšanu, drošību no viena gala līdz otram, kā arī transportēšanas pakalpojumus. Tas vada sakaru seansu ar attiecīgajiem mezgliem.

### Transporta slānis
Transporta slānis nodrošina, ka dati ir veiksmīgi nosūtīti no viena mezgla uz citu.

### Lietojumslānis
Lietojumslānis definē *HART* protokola komandas, atbildes, datu tipus un statusus.

## Mezglu konfigurācijas režīmi
*HART* ierīces var darboties vienā no divām tīkla konfigurācijām:
* punkta-punkta (*point-to-point*) — var nodot signālu analogajā un ciparu kanālā starp diviem mezgliem (starp kontrolieri un mērierīci vai gala kontroles elementu);
* *[[Multidrop kopne|multi-drop]]* - informācijas pārraide notiek tikai ciparu kanālā; analogais kanāls tiek fiksēts minimālajā strāvas stiprumā 4 mA.

## Datu pakete
*HART* datu paketes struktūra:

## Atsauces

## Ārējās saites
* HART Communication protocol FieldComm Group