WIFI模塊輕松實現接入物聯網案例

如何讓自己的既有設備聯網？我想這是多數產品設計者們正在考慮的問題。筆者作為一名研發工程師，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計產品成功接入物聯網的實現案例。

設計一個可實現既有產品功能的帶有以太網連接的主控芯片，無論從集成度，還是硬件成本上來說，都是非常優的選擇。但是，公司原有產品已經投入市場多年，無論硬件還是軟件都經過了多年的實驗與客戶實地的驗證，如果修改硬件設計，那么穩定性方面的潛在風險將突顯出來。另外，自行設計射頻類模塊的研發技術風險、認證費用與整體設計成本也較難估算，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模塊的設計提供了全套的layout設計指導與物料清單，其高度集成的模塊設計使得母板設計非常輕松，有效地降低了開發難度，節省了開發時間。我們的硬件工程師也只花一天的時間就設計完成了測試原型機。

在原有設計的基礎上添加一個功能實現模塊，從技術風險的角度上，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。在此次設計中，我們使用了Uart接口作為主控芯片與WiFi模塊數據交流的橋梁（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

該優化方案，軟硬件設計均簡單。WGM110模塊的默認串口波特率為115200，主控僅需要常規配置就可完成雙方通訊鏈路的建立。WGM110模塊內嵌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官網提供了BGTool軟件，可以在GUI環境下配置模塊參數，即使對技術不是很熟悉的工程師也能輕松勝任參數配置，這里不再贅述。而我們采用的單片機與模塊通訊，不需要界面，所以采用BGAPI的方式來配置參數更加實用。

BGAPI協議與AT指令類似，采用“發送-應答”的數據交換方式，數據流如下圖所示：

圖2：“發送-應答”的數據交換方式數據流

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

示例：讀出當前WiFi模塊的MAC地址，用于顯示。

發送（16進制）：08 01 02 00 00

應答（16進制）：08 03 02 00 00 00 00（應答成功）

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

上面示例中紅色字體即為當前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！

我們的產品僅僅新增一個WGM110 WiFi小模塊即成功支持了以太網無線連接，我們的客戶也簡單、易學地將我們產品接入到自己的網絡里；由于并未改動我們產品的主體設計，而且WGM110本身擁有CE、FCC認證，我們的產品認證關也是輕松通過。近2個月的帶載測試WGM110模塊穩定地通過WiFi方式接入物聯網服務，讓我們更多的將精力專注于自己產品本身。

再接再厲Silicon Labs WiFi模塊！