WIFI模块轻松实现接入物联网案例

 如何让自己的既有设备联网?我想这是多数产品设计者们正在考虑的问题。笔者作为一名研发工程师，分享本篇文章给大家，介绍我们通过添加WGM110 WiFi模块的方式将公司原有设计产品成功接入物联网的实现案例。

设计一个可实现既有产品功能的带有以太网连接的主控芯片，无论从集成度，还是硬件成本上来说，都是非常优的选择。但是，公司原有产品已经投入市场多年，无论硬件还是软件都经过了多年的实验与客户实地的验证，如果修改硬件设计，那么稳定性方面的潜在风险将突显出来。另外，自行设计射频类模块的研发技术风险、认证费用与整体设计成本也较难估算，综合考虑之后，我们选择了Silicon Labs的低功耗即插即用型WiFi模块WGM110。

Silicon Labs公司为WGM110模块的设计提供了全套的layout设计指导与物料清单，其高度集成的模块设计使得母板设计非常轻松，有效地降低了开发难度，节省了开发时间。我们的硬件工程师也只花一天的时间就设计完成了测试原型机。

在原有设计的基础上添加一个功能实现模块，从技术风险的角度上，我们还是能接受的。WGM110模块在硬件连接方面，提供了多种通讯接口，如I2C接口、USB接口和Uart接口。在此次设计中，我们使用了Uart接口作为主控芯片与WiFi模块数据交流的桥梁(这里小小的提示一下，双方的Uart接口的TXD与RXD要交叉连接)，硬件连接图如下图1所示：

 

 

图1：硬件连接图

该优化方案，软硬件设计均简单。WGM110模块的默认串口波特率为115200，主控仅需要常规配置就可完成双方通讯链路的建立。WGM110模块内嵌BG Script脚本语言，提供了GUI与命令行两种非常贴心的配置方式。Silicon Labs官网提供了BGTool软件，可以在GUI环境下配置模块参数，即使对技术不是很熟悉的工程师也能轻松胜任参数配置，这里不再赘述。而我们采用的单片机与模块通讯，不需要界面，所以采用BGAPI的方式来配置参数更加实用。

BGAPI协议与AT指令类似，采用“发送-应答”的数据交换方式，数据流如下图所示：

 

 

图2：“发送-应答”的数据交换方式数据流

剩下的事情就是阅读官方提供的api指令集，发送对应的指令，然后再解析应答指令了。下面我再举一个BGAPI配置的例子来说明：

示例：读出当前WiFi模块的MAC地址，用于显示。

发送(16进制)：08 01 02 00 00

应答(16进制)：08 03 02 00 00 00 00(应答成功)

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

上面示例中红色字体即为当前WiFi的Mac地址，我们解析后，就可以将Mac地址通过液晶屏显示给终端客户了。是不是很简单!

我们的产品仅仅新增一个WGM110 WiFi小模块即成功支持了以太网无线连接，我们的客户也简单、易学地将我们产品接入到自己的网络里;由于并未改动我们产品的主体设计，而且WGM110本身拥有CE、FCC认证，我们的产品认证关也是轻松通过。近2个月的带载测试WGM110模块稳定地通过WiFi方式接入物联网服务，让我们更多的将精力专注于自己产品本身。