โปรโตคอลการสื่อสาร HART (Highway Addressable Remote Transducer)เป็นโปรโตคอลแบบเปิดสำหรับระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมแบบผสมผสานระหว่างอนาล็อกและดิจิทัล ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นที่สุดคือสามารถสื่อสารผ่านวงจรวัดกระแสอนาล็อกแบบเดิมขนาด 4–20 mA โดยใช้สายไฟคู่เดียวกับระบบโฮสต์แบบอนาล็อกเท่านั้น HART ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในระบบกระบวนการและระบบวัด ตั้งแต่แอปพลิเคชันอัตโนมัติขนาดเล็กไปจนถึงแอปพลิเคชันทางอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนสูง

ตามแบบจำลอง OSI HART อยู่ที่เลเยอร์ 7 ซึ่งเป็นเลเยอร์แอปพลิเคชัน เลเยอร์ 3–6 ไม่ได้ถูกใช้งาน^{[ 1 ]}เมื่อส่งผ่าน4–20 mAจะใช้Bell 202สำหรับเลเยอร์ 1 แต่มักจะแปลงเป็น RS485 หรือ RS232

ตามที่ Emerson กล่าวไว้^{[ 2 ]}เนื่องจากฐานการติดตั้งระบบ 4–20 mA จำนวนมากทั่วโลก โปรโตคอล HART จึงเป็นหนึ่งในโปรโตคอลอุตสาหกรรมที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน โปรโตคอล HART ได้สร้างโปรโตคอลการเปลี่ยนผ่านที่ดีสำหรับผู้ใช้ที่ต้องการใช้สัญญาณ 4–20 mA แบบดั้งเดิม แต่ต้องการใช้งานโปรโตคอล "อัจฉริยะ"

โปรโตคอลนี้ได้รับการพัฒนาโดยบริษัท Rosemount Inc.โดยต่อยอดจาก มาตรฐานการสื่อสารยุคแรก Bell 202ในช่วงกลางทศวรรษ 1980 ในฐานะโปรโตคอลการสื่อสารดิจิทัลที่เป็นกรรมสิทธิ์สำหรับเครื่องมือภาคสนามอัจฉริยะของพวกเขา ต่อมาได้พัฒนาเป็น HART และในปี 1986 ได้กลายเป็นโปรโตคอลแบบเปิดตั้งแต่นั้นมา ความสามารถของโปรโตคอลได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นโดยการแก้ไขข้อกำหนดอย่างต่อเนื่อง

อุปกรณ์ HART มีโหมดการทำงานหลักสองโหมด ได้แก่ โหมดจุดต่อจุด (อนาล็อก/ดิจิทัล) และโหมดหลายจุดเชื่อมต่อ

ในโหมดจุดต่อจุด สัญญาณดิจิทัลจะถูกซ้อนทับบน กระแสลูป 4–20 mAทั้งกระแส 4–20 mA และสัญญาณดิจิทัลต่างก็เป็นโปรโตคอลการส่งสัญญาณที่ถูกต้องระหว่างตัวควบคุมและเครื่องมือวัดหรือองค์ประกอบควบคุมขั้นสุดท้าย

ที่อยู่ สำหรับตรวจสอบสถานะของอุปกรณ์ถูกตั้งค่าเป็น "0" สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ได้เพียงหนึ่งชิ้นต่อคู่สายสัญญาณอุปกรณ์หนึ่งคู่ โดยทั่วไปแล้ว สัญญาณหนึ่งจะถูกกำหนดโดยผู้ใช้ ซึ่งก็คือสัญญาณ 4–20 mA สัญญาณอื่นๆ จะถูกส่งแบบดิจิทัลทับซ้อนกับสัญญาณ 4–20 mA ตัวอย่างเช่น ความดันสามารถส่งเป็นสัญญาณ 4–20 mA ซึ่งแสดงถึงช่วงความดัน และอุณหภูมิสามารถส่งแบบดิจิทัลผ่านสายไฟเดียวกันได้ ในโหมดจุดต่อจุด ส่วนดิจิทัลของโปรโตคอล HART สามารถมองได้ว่าเป็นอินเทอร์เฟซลูปกระแสไฟฟ้าแบบดิจิทัลชนิด หนึ่ง

ในโหมดมัลติดรอป กระแสลูปอนาล็อกจะถูกกำหนดไว้ที่ 4 มิลลิแอมป์ และสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์มากกว่าหนึ่งชิ้นเข้ากับลูปสัญญาณเดียวกันได้

มาตรฐาน HART เวอร์ชัน 3 ถึง 5 อนุญาตให้ใช้หมายเลขที่อยู่สำหรับการสำรวจข้อมูลของอุปกรณ์ได้ในช่วง 1–15 มาตรฐาน HART เวอร์ชัน 6 อนุญาตให้ใช้หมายเลข 1 ถึง 63 และมาตรฐาน HART เวอร์ชัน 7 อนุญาตให้ใช้หมายเลข 0 ถึง 63 อุปกรณ์แต่ละชิ้นต้องมีหมายเลขที่อยู่ที่ไม่ซ้ำกัน

แพ็กเก็ตคำขอ HART มีโครงสร้างดังต่อไปนี้:

ปัจจุบันอุปกรณ์รุ่นใหม่ทั้งหมดใช้พรีแอมเบิลขนาด 5 ไบต์ เนื่องจากขนาดที่ใหญ่กว่านั้นจะทำให้ความเร็วในการสื่อสารลดลง อย่างไรก็ตาม มาสเตอร์มีหน้าที่รับผิดชอบในการรองรับอุปกรณ์รุ่นเก่า การสื่อสารระหว่างมาสเตอร์กับอุปกรณ์ใหม่จะเริ่มต้นด้วยความยาวพรีแอมเบิลสูงสุด (20 ไบต์) และจะลดลงในภายหลังเมื่อทราบขนาดพรีแอมเบิลสำหรับอุปกรณ์ปัจจุบันแล้ว

คำนำหน้าคือ: "ff" "ff" "ff" "ff" "ff" (ff 5 ครั้ง)

ไบต์นี้ประกอบด้วยหมายเลขมาสเตอร์และระบุว่าแพ็กเก็ตการสื่อสารกำลังเริ่มต้นขึ้น

บิตที่ 7 ถ้าเป็นค่าสูง ให้ใช้แอดเดรสที่ไม่ซ้ำกัน (5 ไบต์) มิฉะนั้น ให้ใช้แอดเดรสแบบวนรอบ (1 ไบต์)

บิตที่ 6 และ 5 จำนวนไบต์ส่วนขยาย

โดยปกติแล้วค่านี้จะถูกตั้งหากมีการใช้ฟิลด์การขยาย ซึ่งโดยปกติจะเป็น 0

บิตที่ 4 และ 3 ประเภทเลเยอร์ทางกายภาพ

0 = แบบอะซิงโครนัส, 1 = แบบซิงโครนัส

บิต 2, 1 และ 0, ประเภทเฟรม

1 = การยืนยันการรับส่งข้อมูลแบบ Burst จากอุปกรณ์โหมด Burst 2 = มาสเตอร์ STX ไปยังอุปกรณ์ภาคสนาม6 = การยืนยันการรับส่งข้อมูลแบบ Slave ไปยังเฟรม STX

ระบุที่อยู่ปลายทางตามที่ใช้ในระบบ HART รูปแบบหนึ่ง ระบบการกำหนดที่อยู่แบบเดิมใช้เพียงสี่บิตในการระบุที่อยู่ของอุปกรณ์ ซึ่งจำกัดจำนวนอุปกรณ์ไว้ที่ 16 เครื่อง รวมทั้งอุปกรณ์หลักด้วย

ระบบใหม่นี้ใช้ 38 บิตในการระบุที่อยู่ของอุปกรณ์ โดยจะขอที่อยู่ดังกล่าวจากอุปกรณ์โดยใช้คำสั่ง 0 หรือคำสั่ง 11

นี่คือค่าตัวเลขหนึ่งไบต์ที่แสดงถึงคำสั่งที่จะถูกดำเนินการ คำสั่ง 0 และคำสั่ง 11 ใช้สำหรับขอหมายเลขอุปกรณ์

ระบุจำนวนไบต์ข้อมูลการสื่อสารที่จะตามมา

ช่องสถานะจะไม่มีในเครื่องหลัก (master) และจะมีขนาดสองไบต์ในเครื่องรอง (slave) ช่องนี้จะถูกใช้โดยเครื่องรองเพื่อแจ้งให้เครื่องหลักทราบว่างานเสร็จสมบูรณ์หรือไม่ และสถานะสุขภาพปัจจุบันของเครื่องรองเป็นอย่างไร

ข้อมูลในช่องนี้จะขึ้นอยู่กับคำสั่งที่จะดำเนินการ

ค่าตรวจสอบความถูกต้อง (Checksum)เกิดจากการนำไบต์ทั้งหมดมาทำการ XOR โดยเริ่มจากไบต์เริ่มต้นและสิ้นสุดที่ไบต์สุดท้ายของฟิลด์ข้อมูล รวมทั้งไบต์เหล่านั้นด้วย

ผู้ผลิตแต่ละรายที่เข้าร่วมในข้อตกลง HART จะได้รับหมายเลขประจำตัว หมายเลขนี้จะถูกส่งไปพร้อมกับคำสั่งระบุอุปกรณ์พื้นฐานที่ใช้เมื่อเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เป็นครั้งแรก

• กลุ่มฟิลด์คอม
• โครงการโอเพนซอร์ส .NET ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 23 ธันวาคม 2017 ที่Wayback Machine