隨著連接性、傳感器、分析技術(shù)和云平臺(tái)的融合，資產(chǎn)追蹤（Asset Tracking）的應(yīng)用正在激增。這些技術(shù)為供應(yīng)鏈和工業(yè)運(yùn)營(yíng)提供了實(shí)時(shí)可視性、預(yù)測(cè)性維護(hù)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)化。本文將探討Silicon Labs（芯科科技）在Wi-Fi資產(chǎn)追蹤方面的典型用例和參考設(shè)計(jì)。

典型用例

遠(yuǎn)程信息處理與車隊(duì)管理

Always on模式：設(shè)備始終保持連接狀態(tài)。

建立Wi-Fi連接：通過(guò)車載網(wǎng)關(guān)或現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)（如建筑工地、倉(cāng)庫(kù)、鐵路場(chǎng)等）連接到Wi-Fi。

GPS/GNSS定位：結(jié)合使用GPS/GNSS進(jìn)行定位，并通過(guò)中央網(wǎng)關(guān)傳輸數(shù)據(jù)至云端。

車與云通信（V2C）及車與車通信（V2V）：支持車輛與云端及其他車輛之間的通信。

冷鏈應(yīng)用的數(shù)據(jù)記錄器

無(wú)Wi-Fi連接時(shí)的位置推斷：通過(guò)SSID掃描推斷位置。

GPS/GNSS定位：結(jié)合蜂窩網(wǎng)絡(luò)回傳數(shù)據(jù)至云端。

傳感器數(shù)據(jù)記錄：溫度、濕度和IMU傳感器記錄任何溫度或沖擊違規(guī)事件，存儲(chǔ)于Flash存儲(chǔ)器中。

抵達(dá)目的地后的數(shù)據(jù)傳輸：建立連接后，傳輸關(guān)鍵運(yùn)輸數(shù)據(jù)。

實(shí)時(shí)位置服務(wù) (RTLS) — 在線模式

已建立Wi-Fi連接：連接到車載網(wǎng)關(guān)或現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)。

GPS/GNSS定位：通過(guò)中央網(wǎng)關(guān)傳輸GPS定位數(shù)據(jù)至云端。

Wi-Fi 資產(chǎn)追蹤應(yīng)用示例

為了演示如何將SiWG917模塊配置為Azure設(shè)備端點(diǎn)并與Azure IoT Hub建立連接，我們開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于SiWG917-PK6031A的Wi-Fi追蹤器應(yīng)用。該應(yīng)用利用WiSeConnect 3 SDK提供的WLAN API連接至Wi-Fi接入點(diǎn)，并通過(guò)JSON消息傳輸以下字段的配置信息：

Wi-Fi MAC ID（作為標(biāo)識(shí)符）

當(dāng)前的SSID和信號(hào)強(qiáng)度

當(dāng)前時(shí)間戳

經(jīng)度、緯度、海拔和可見(jiàn)衛(wèi)星數(shù)量

當(dāng)前濕度和溫度讀數(shù)

加速度計(jì)和陀螺儀的數(shù)值（X、Y和Z軸）

系統(tǒng)概述

該系統(tǒng)包括以下組件：

Azure云：創(chuàng)建Azure云賬戶并配置Azure IoT Hub資源以接收來(lái)自SiWG917設(shè)備的數(shù)據(jù)。配置IoT Hub將從設(shè)備接收的消息路由回其訂閱者。

儀表盤：提供一個(gè)基于Web的儀表盤應(yīng)用程序（前端+后端），訂閱Azure IoT Hub并顯示傳感器數(shù)據(jù)。前端應(yīng)用支持下載會(huì)話數(shù)據(jù)和GPX文件。

芯科科技SiWG917設(shè)備：SiWG917 SoC連接多個(gè)傳感器模塊，如SparkFun濕度和溫度傳感器（Si7021）、GNSS接收器（MAX-M10S）、6DoF IMU（BMI270）。設(shè)備通過(guò)I2C總線捕獲傳感器數(shù)據(jù)，并通過(guò)配置的Wi-Fi接入點(diǎn)連接到互聯(lián)網(wǎng)和Azure IoT Hub。

應(yīng)用概述

固件應(yīng)用程序包含三個(gè)邏輯模塊：

傳感器模塊：負(fù)責(zé)以配置的間隔讀取傳感器和GNSS接收器數(shù)據(jù)。每個(gè)傳感器數(shù)據(jù)由獨(dú)立的線程/任務(wù)讀取，數(shù)據(jù)隊(duì)列保存各線程讀取的數(shù)據(jù)。JSON格式轉(zhuǎn)換線程從隊(duì)列中讀取數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為JSON格式，并推送到MQTT消息隊(duì)列中。

Wi-Fi和連接管理模塊：測(cè)量Wi-Fi參數(shù)并將其推送到消息隊(duì)列。形成保持活動(dòng)的MQTT消息，并定期發(fā)送到云。根據(jù)消息間隔的復(fù)雜性，可以使用一個(gè)或多個(gè)線程來(lái)創(chuàng)建消息和管理連接。

MQTT消息發(fā)送模塊：將消息發(fā)送到Azure云。包含一個(gè)單線程，從MQTT消息隊(duì)列讀取數(shù)據(jù)并發(fā)送到Azure IoT Hub。

工作原理

將代碼燒錄到開(kāi)發(fā)板并為其供電后，應(yīng)用程序會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行。使用Putty/Tera Term或其他程序查看串口輸出數(shù)據(jù)。主程序初始化驅(qū)動(dòng)程序，讀取一些信息并檢查與傳感器的通信。隨后嘗試與Wi-Fi接入點(diǎn)建立連接。如果成功連接至接入點(diǎn)，主程序會(huì)定期將數(shù)據(jù)發(fā)送至Azure云，用戶可以通過(guò)儀表盤查看數(shù)據(jù)。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)Silicon Labs的SiWG917模塊和相關(guān)參考設(shè)計(jì)，企業(yè)可以輕松實(shí)現(xiàn)高效、可靠的Wi-Fi資產(chǎn)追蹤解決方案。無(wú)論是遠(yuǎn)程信息處理、車隊(duì)管理還是冷鏈應(yīng)用，這一解決方案都能提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)監(jiān)控和分析，從而優(yōu)化運(yùn)營(yíng)效率并提升客戶滿意度。如需采購(gòu)Silicon Labs芯片、申請(qǐng)樣片測(cè)試、產(chǎn)品規(guī)格書等需求，請(qǐng)加客服微信：13310830171。