无线HART协议是一种专为工业自动控制领域设计的无线通讯技术，它在有线HART协议的基础上进行了扩展，以适应日益增长的数据需求和更复杂的工控环境。无线HART协议通过IEEE802.15.4标准提供高可靠性无线网络通信技术，其工作在2.4GHz的ISM频段，具有国际通用免许可证的特点，因此具有广泛的适用性。无线HART协议的特点在于它不仅保留了有线HART协议中的功能，还在物理层、数据链路层、网络层和应用层上进行了相应的技术改进和功能拓展。
无线HART协议的关键技术包括跳频技术、时间同步、可靠Mesh网络和智能网关。
跳频技术，简言之，就是在直序扩频（DSSS）的基础上引入了频谱跳变（FHSS），使用基于信道状态的自适应跳频机制。这一机制能够有效抑制在无线信号传输过程中可能出现的突发性干扰，并消除频率选择性衰减，从而提高数据传输的可靠性。
时间同步技术则是将载波侦听多路访问（CSMA）和时分多址（TDMA）相结合，使得无线HART网络能支持工业自动化中的周期性通信和非周期性通信，同时满足实时性和低能耗的双重需求。时间同步机制确保了数据的传输不会因为冲突和干扰而延迟或丢失。
可靠Mesh网络技术在无线HART的网络层中扮演重要角色，网络中的设备可以自主选择多条数据传输路径，避免单点故障导致的通讯中断，并能自动切换到质量更好的通信路径上。面向连接的数据传输技术在传输层中使用端到端的重传机制，从而确保了数据传输的高可靠性。
智能网关技术则是网络管理器的核心，它监控网络中设备的状态，将设备和网络的异常信息报告给用户，使用户能够根据诊断信息调整和优化网络资源的配置，以适应不断变化的环境和应用需求。
无线HART协议的网络组成包含无线现场设备、网关、网络管理器、安全管理器、中继器和适配器等。适配器是连接到HART仪表的关键设备，其功能是通过无线HART网络将现场仪表中的数字信息传输到上位机系统中。适配器的设计基于MSP430F系列单片机，这是一个低功耗微控制器，用于提供核心处理能力。与之结合的是CC2520数据收发模块，这是基于IEEE802.15.4标准的无线收发器，支持2.4GHz的ISM频段，并具备ZigBee功能。
在硬件设计方面，适配器包含信号分离/合成模块，便于安装和调试，节省了布线成本，并且使得远程调试成为可能。其设计特点还包括了对星形或网状拓扑结构的支持，并且能够和其他无线网络共存。
在工业控制领域，信息传输的需求不仅限于过程变量，还包括设备的运行状况、自检信息等诊断信息。这些信息对提高设备利用率、预防意外停机以及规避生产风险至关重要。然而，传统的模拟系统限制和人工巡检方法无法满足这一需求。无线HART适配器的提出正是为了解决这一问题，通过无线方式有效利用滞留在有线HART仪表中的数字信息，并及时传回控制系统或设备管理系统，为上层决策提供重要依据。
通过采用无线HART技术，设备的安装和维护变得更加简便，大大降低了布线成本和调试工作量。此外，无线HART技术支持星形或网状拓扑结构，并能在各种电源选项下工作，其设计易于安装和调试，非常适合工控环境中的广泛应用。
