解析Silicon Labs（芯科科技）Wi-Fi资产跟踪用例和参考设计

随着连接性、传感器、分析技术和云平台的融合，资产追踪（Asset Tracking）的应用正在激增。这些技术为供应链和工业运营提供了实时可视性、预测性维护和数据驱动的优化。本文将探讨Silicon Labs（芯科科技）在Wi-Fi资产追踪方面的典型用例和参考设计。

典型用例

远程信息处理与车队管理

Always on模式：设备始终保持连接状态。

建立Wi-Fi连接：通过车载网关或现场网络（如建筑工地、仓库、铁路场等）连接到Wi-Fi。

GPS/GNSS定位：结合使用GPS/GNSS进行定位，并通过中央网关传输数据至云端。

车与云通信（V2C）及车与车通信（V2V）：支持车辆与云端及其他车辆之间的通信。

冷链应用的数据记录器

无Wi-Fi连接时的位置推断：通过SSID扫描推断位置。

GPS/GNSS定位：结合蜂窝网络回传数据至云端。

传感器数据记录：温度、湿度和IMU传感器记录任何温度或冲击违规事件，存储于Flash存储器中。

抵达目的地后的数据传输：建立连接后，传输关键运输数据。

实时位置服务 (RTLS) — 在线模式

已建立Wi-Fi连接：连接到车载网关或现场网络。

GPS/GNSS定位：通过中央网关传输GPS定位数据至云端。

Wi-Fi 资产追踪应用示例

为了演示如何将SiWG917模块配置为Azure设备端点并与Azure IoT Hub建立连接，我们开发了一个基于SiWG917-PK6031A的Wi-Fi追踪器应用。该应用利用WiSeConnect 3 SDK提供的WLAN API连接至Wi-Fi接入点，并通过JSON消息传输以下字段的配置信息：

Wi-Fi MAC ID（作为标识符）

当前的SSID和信号强度

当前时间戳

经度、纬度、海拔和可见卫星数量

当前湿度和温度读数

加速度计和陀螺仪的数值（X、Y和Z轴）

系统概述

该系统包括以下组件：

Azure云：创建Azure云账户并配置Azure IoT Hub资源以接收来自SiWG917设备的数据。配置IoT Hub将从设备接收的消息路由回其订阅者。

仪表盘：提供一个基于Web的仪表盘应用程序（前端+后端），订阅Azure IoT Hub并显示传感器数据。前端应用支持下载会话数据和GPX文件。

芯科科技SiWG917设备：SiWG917 SoC连接多个传感器模块，如SparkFun湿度和温度传感器（Si7021）、GNSS接收器（MAX-M10S）、6DoF IMU（BMI270）。设备通过I2C总线捕获传感器数据，并通过配置的Wi-Fi接入点连接到互联网和Azure IoT Hub。

应用概述

固件应用程序包含三个逻辑模块：

传感器模块：负责以配置的间隔读取传感器和GNSS接收器数据。每个传感器数据由独立的线程/任务读取，数据队列保存各线程读取的数据。JSON格式转换线程从队列中读取数据，转换为JSON格式，并推送到MQTT消息队列中。

Wi-Fi和连接管理模块：测量Wi-Fi参数并将其推送到消息队列。形成保持活动的MQTT消息，并定期发送到云。根据消息间隔的复杂性，可以使用一个或多个线程来创建消息和管理连接。

MQTT消息发送模块：将消息发送到Azure云。包含一个单线程，从MQTT消息队列读取数据并发送到Azure IoT Hub。

工作原理

将代码烧录到开发板并为其供电后，应用程序会自动启动运行。使用Putty/Tera Term或其他程序查看串口输出数据。主程序初始化驱动程序，读取一些信息并检查与传感器的通信。随后尝试与Wi-Fi接入点建立连接。如果成功连接至接入点，主程序会定期将数据发送至Azure云，用户可以通过仪表盘查看数据。

结语

通过Silicon Labs的SiWG917模块和相关参考设计，企业可以轻松实现高效、可靠的Wi-Fi资产追踪解决方案。无论是远程信息处理、车队管理还是冷链应用，这一解决方案都能提供实时的数据监控和分析，从而优化运营效率并提升客户满意度。如需采购Silicon Labs芯片、申请样片测试、产品规格书等需求，请加客服微信：13310830171。