现今，无线通信技术已经逐步在我们的日常生活中占据了重要的位置。从车库门、无线遥控到手机移动电话、计算机的无线上网等，这些都是我们日常生活中使用的无线通信技术。基于在技术和经济上的优势，操作简单、性能可靠的无线通信技术也进入到了工业生产领域，并在石油化工生产领域中得到了广泛应用。例如，在石油精炼厂的建设或者扩建工程中使用的无线技术，降低了各个石油生产设备的造价。一方面，无线通信技术可以节省电缆布线所需的原材料和工时;另一方面，系统配置的认可和确认过程也非常简单。传统的无线通信网络的调试工作通常要持续几天的时间，但WirelessHart无线通信网络的调试工作一般只需几个小时即可完成，大大节约了时间成本。无线通信网络的节点安装还允许进行临时性的故障诊断，从而提高了设备的可用性，可通过检测点优化提高系统的性能和可靠性。WirelessHart无线通信技术标准为用户提供了及时的故障诊断信息。

时间同步的无线Mesh网状网络协议

为了满足工业领域关于可靠性、抗干扰性或者响应时间等方面的要求，WirelessHart标准是无线通信设备生产企业与最终用户共同研发设计的。现有的无线通信网络能够简单、方便地利用WirelessHart进行补充完善，无需更换现有的外设。同时，这一无线通信的硬件设备使用的维护保养和故障诊断工具与传统的硬件工具相同，从而也可减少了技术培训费用。

在WirelessHart无线通信网络中使用的网格拓扑时间同步协议(TSMP)，保证了在时间、频率、空间方面减少冗余，提供了更高的可靠性。因为TSMP网络拓扑时间同步协议提供了自我组织、自我修复的路由选择功能，即使是对这一技术非常陌生的用户，也能在很短的时间内构建一个连接信号输送距离较短的网络系统，自动地与使用环境相互匹配，并可按需要随时扩展。TSMP网络拓扑时间同步协议的许多关键功能保证了简单快捷的安装、很高的能源利用率和系统可靠性：

时间同步的信息传递;

调频;

自组织网络;

完全省略多余的支路;

可靠的数据传送。

基于时间性的同步通信，WirelessHart无线通信系统的所有元器件都在相同的、精确的时间基础上与周围的仪器设备进行通信，而且这种时间同步通信是各个无线通信设备在高效利用能源和绝无冲突的情况下，在固定的时间窗口内进行的。除了定时的传递数据信息外，TSMP网络拓扑时间同步协议还对各个时间窗口内的数据通信规定了不同的频率。利用这种方法，使得通信网络有着很高的容错性能，能够更好的利用整个通信带宽。

序列扩频方法

在IEEE中，标准化了的无线通信技术使用了不同的序列扩频方法。例如，FHSS调频扩频技术每一次数据传送都按照允许的模式变换一次数据传送通道，以避免该频带中出现的干扰，这种扩频中，数据包能够在短短的几微秒之内由一个窄带通道转换到另一个窄带通道。这意味着只有在整个频谱都彻底损坏之后，无线通信才有可能中断。因此，FHSS序列扩频技术为流程工业的用户提供了一个非常稳定的技术。

DSSS直接序列扩频技术是另一种在无需授权使用的ISM频带中使用的序列扩频技术。DSSS支持的无线通信组元，由有用的数据和专门的位元序列组成，以便在很宽的频谱中把数据传送出去。在频率带宽的范围内出现干扰或者错误后，一个逻辑功能就会抑制这些受干扰的或者有错误的数据发送。由于数据传送时使用的通道较宽，因此可以用比FHSS更高的波特率传送数据。因此，将FHSS和DSSS两种扩频技术组合起来是非常有意义的事情。

智能化的网络结构

TSMP网格拓扑时间同步协议的一个重要特点是其自组织网络功能。在一个多分支的拓扑网络中，每一个WirelessHart设备都有多条备用通信支路。由于没有功能性备用支路或者没有其他连接的节点，该无线网络能够按照环境的变化自动匹配，以保障可靠的数据传递。每一个节点都知晓相邻的无线设备，检测着它的信号强度，采集着同步的、扩频-跳频信息，与周围的无线通信设备建立了通信联系或者切断其通信联系。所有的信息都建立起链接，包含网络ID信息，以便使节点联成一个网络。另外，该ID还能在不发送数据或者不错误的传送数据的情况下与多个网络兼容。

WirelessHart无线通信系统的设备类型

基于WirelessHart无线通信系统的可靠性、灵活性和连续的自组织能力，使得WirelessHart无线通信系统非常适合于在工业生产领域中使用，尤其是在环境恶劣的工业环境中使用。该系统所使用的无线通信元器件有：

转接器：利用转接器可以把现有的无线通信Hart仪器设备连接到WirelessHart网络之中;其中，4~20mA的电流信号直接进入网络，并保持其原有的功能。由于一个转接器可以接收多个仪器设备发出的Hart信号，因此可有效地减少安装费用。系统工作时所需的电力可由4~20mA电缆供电，或者由电网和蓄电池供电。

终端设备：WirelessHart无线通信系统的终端设备除通过功能模块提供检测和监控功能之外，还能简单方便的扩展现有的无线网络，可以实现快速的网络集成。长期以来，那些原来不易接近的检测点，以及由于电缆敷设的成本费用而一直不受控制的检测点数据，都可以通过无线网络进行传送。终端设备可由不同的供电电源提供电力。

网关：WirelessHart网关控制着分支连接和用户访问的安全性以及终端设备的认证识别，企业网络或者资源管理系统的中间环节，WirelessHart无线通信网络是一种功能强大的通信网络。