WIFI模塊輕松實(shí)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(jì)者們正在考慮的問(wèn)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(guò)添加WGM110 WiFi模塊的方式將公司原有設(shè)計(jì)產(chǎn)品成功接入物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)案例。

設(shè)計(jì)一個(gè)可實(shí)現(xiàn)既有產(chǎn)品功能的帶有以太網(wǎng)連接的主控芯片，無(wú)論從集成度，還是硬件成本上來(lái)說(shuō)，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(chǎng)多年，無(wú)論硬件還是軟件都經(jīng)過(guò)了多年的實(shí)驗(yàn)與客戶實(shí)地的驗(yàn)證，如果修改硬件設(shè)計(jì)，那么穩(wěn)定性方面的潛在風(fēng)險(xiǎn)將突顯出來(lái)。另外，自行設(shè)計(jì)射頻類(lèi)模塊的研發(fā)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、認(rèn)證費(fèi)用與整體設(shè)計(jì)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(jì)提供了全套的layout設(shè)計(jì)指導(dǎo)與物料清單，其高度集成的模塊設(shè)計(jì)使得母板設(shè)計(jì)非常輕松，有效地降低了開(kāi)發(fā)難度，節(jié)省了開(kāi)發(fā)時(shí)間。我們的硬件工程師也只花一天的時(shí)間就設(shè)計(jì)完成了測(cè)試原型機(jī)。

在原有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上添加一個(gè)功能實(shí)現(xiàn)模塊，從技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)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(jì)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(jì)均簡(jiǎn)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(yǔ)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(duì)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(lái)配置參數(shù)更加實(shí)用。

BGAPI協(xié)議與AT指令類(lèi)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(duì)應(yīng)的指令，然后再解析應(yīng)答指令了。下面我再舉一個(gè)BGAPI配置的例子來(lái)說(shuō)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(guò)液晶屏顯示給終端客戶了。是不是很簡(jiǎn)單！

我們的產(chǎn)品僅僅新增一個(gè)WGM110 WiFi小模塊即成功支持了以太網(wǎng)無(wú)線連接，我們的客戶也簡(jiǎn)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(dòng)我們產(chǎn)品的主體設(shè)計(jì)，而且WGM110本身?yè)碛蠧E、FCC認(rèn)證，我們的產(chǎn)品認(rèn)證關(guān)也是輕松通過(guò)。近2個(gè)月的帶載測(cè)試WGM110模塊穩(wěn)定地通過(guò)WiFi方式接入物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，讓我們更多的將精力專(zhuān)注于自己產(chǎn)品本身。

再接再厲Silicon Labs WiFi模塊！