WIFI模塊輕松實現(xiàn)接入物聯(lián)網(wǎng)案例

如何讓自己的既有設(shè)備聯(lián)網(wǎng)？我想這是多數(shù)產(chǎn)品設(shè)計者們正在考慮的問題。筆者作為一名研發(fā)工程師，分享本篇文章給大家，介紹我們通過添加WGM110 WiFi模塊的方式將公司原有設(shè)計產(chǎn)品成功接入物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)案例。

設(shè)計一個可實現(xiàn)既有產(chǎn)品功能的帶有以太網(wǎng)連接的主控芯片，無論從集成度，還是硬件成本上來說，都是非常優(yōu)的選擇。但是，公司原有產(chǎn)品已經(jīng)投入市場多年，無論硬件還是軟件都經(jīng)過了多年的實驗與客戶實地的驗證，如果修改硬件設(shè)計，那么穩(wěn)定性方面的潛在風(fēng)險將突顯出來。另外，自行設(shè)計射頻類模塊的研發(fā)技術(shù)風(fēng)險、認(rèn)證費(fèi)用與整體設(shè)計成本也較難估算，綜合考慮之后，我們選擇了Silicon Labs的低功耗即插即用型WiFi模塊WGM110。

Silicon Labs公司為WGM110模塊的設(shè)計提供了全套的layout設(shè)計指導(dǎo)與物料清單，其高度集成的模塊設(shè)計使得母板設(shè)計非常輕松，有效地降低了開發(fā)難度，節(jié)省了開發(fā)時間。我們的硬件工程師也只花一天的時間就設(shè)計完成了測試原型機(jī)。

在原有設(shè)計的基礎(chǔ)上添加一個功能實現(xiàn)模塊，從技術(shù)風(fēng)險的角度上，我們還是能接受的。WGM110模塊在硬件連接方面，提供了多種通訊接口，如I2C接口、USB接口和Uart接口。在此次設(shè)計中，我們使用了Uart接口作為主控芯片與WiFi模塊數(shù)據(jù)交流的橋梁（這里小小的提示一下，雙方的Uart接口的TXD與RXD要交叉連接），硬件連接圖如下圖1所示：

圖1：硬件連接圖

該優(yōu)化方案，軟硬件設(shè)計均簡單。WGM110模塊的默認(rèn)串口波特率為115200，主控僅需要常規(guī)配置就可完成雙方通訊鏈路的建立。WGM110模塊內(nèi)嵌BG Script腳本語言，提供了GUI與命令行兩種非常貼心的配置方式。Silicon Labs官網(wǎng)提供了BGTool軟件，可以在GUI環(huán)境下配置模塊參數(shù)，即使對技術(shù)不是很熟悉的工程師也能輕松勝任參數(shù)配置，這里不再贅述。而我們采用的單片機(jī)與模塊通訊，不需要界面，所以采用BGAPI的方式來配置參數(shù)更加實用。

BGAPI協(xié)議與AT指令類似，采用“發(fā)送-應(yīng)答”的數(shù)據(jù)交換方式，數(shù)據(jù)流如下圖所示：

圖2：“發(fā)送-應(yīng)答”的數(shù)據(jù)交換方式數(shù)據(jù)流

剩下的事情就是閱讀官方提供的api指令集，發(fā)送對應(yīng)的指令，然后再解析應(yīng)答指令了。下面我再舉一個BGAPI配置的例子來說明：

示例：讀出當(dāng)前WiFi模塊的MAC地址，用于顯示。

發(fā)送（16進(jìn)制）：08 01 02 00 00

應(yīng)答（16進(jìn)制）：08 03 02 00 00 00 00（應(yīng)答成功）

事件（16進(jìn)制）：88 07 02 00 00 08 D4 0C 3D 29 63

上面示例中紅色字體即為當(dāng)前WiFi的Mac地址，我們解析后，就可以將Mac地址通過液晶屏顯示給終端客戶了。是不是很簡單！

我們的產(chǎn)品僅僅新增一個WGM110 WiFi小模塊即成功支持了以太網(wǎng)無線連接，我們的客戶也簡單、易學(xué)地將我們產(chǎn)品接入到自己的網(wǎng)絡(luò)里；由于并未改動我們產(chǎn)品的主體設(shè)計，而且WGM110本身擁有CE、FCC認(rèn)證，我們的產(chǎn)品認(rèn)證關(guān)也是輕松通過。近2個月的帶載測試WGM110模塊穩(wěn)定地通過WiFi方式接入物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，讓我們更多的將精力專注于自己產(chǎn)品本身。

再接再厲Silicon Labs WiFi模塊！