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实现无需连接网络的超低功耗Wi-Fi资产追踪

嵌入式/内核开发 作者:行者之路515 时间:2026-02-03 14:03:34 0 删除 编辑

想象一批货物被装上卡车,踏上跨越大陆甚至跨越海洋的旅程。在运输过程中,它配备了GPS 和 蜂窝 网络 来进行 追踪,然而一旦进入仓库,这种可视性就消失了。GPS 无法穿透墙壁,而 蜂窝 网络在室内尤其是像仓库或医院这样密集 的环境 或信号 被屏蔽 的环境中,定位精准度会下降。我们的货物仍然在那里,但在数字世界中,它已 “ 隐形 ” 。

 

这时,Wi-Fi 登场了,但方式与我们习惯的不同。这不是连接网络或传输数据,而是感知存在( Sensing Presence ),被动观察环境中的信号,并将这些信息转化为定位的智能应用。

 

没有握手(Handshake ),没有连接( Connection ),只有智能扫描。 Silicon Labs (芯科科技) 开发了可应用于Wi-Fi 资产 追 踪(Asset Tracking )的硬件解决方案,使这种模式不仅成为可能,而且切实可行。

 

什么是Wi-Fi 资产 追 踪,它如何工作?

与依赖庞大的基础设施或单纯依靠GPS 不同 ,Wi-Fi 定位通过扫描周围的服务集标识符 ( Service Set Identifier , SSID ) 并确定信号强度来估算位置。这意味着您的设备无需连接网络,只需识别它们接近某个网络即可。

 

  

资产 追 踪设备示意图

 

芯科科技的 SiWx917 Wi-Fi 6 超低功耗无线 SoC 可以在冷启动后约5 秒内完成所有信道的 SSID 扫描, 平均 电流消耗低于50mA 。如此带来的优势是快速更新位置 信息 而 少消耗 电池电量 ;像那些仅在需要的时候才被唤醒的传感器。

 

云引领Wi-Fi 资产 追 踪解决方案

对资产 追 踪应用而言,云(Cloud )将是后端发挥作用的地方。一旦 SiWx917 识别出附近的 SSID ,这些数据会 通 过MQTT 或其他协议推送到云端。接下来, 云的映射 和数据库开始工作,将已知SSID 与真实世界的坐标匹配,为用户提供实时的接近感知和资产可视性,即使在室内也能实现。

 

这种后端的 “ 魔法 ” 意味着设施无需安装任何新设备。您的仓库、医院或工厂已经有Wi-Fi ,这些现有的基础 设施 就能成为您的定位系统。无需专用读卡器,只需利用已部署的网络。

 

这就是该解决方案的魅力所在:它是协作式的。我们提供芯片和低功耗智能连接,用户选择云平台、数据仪表板和数据 视图方式监测数据 。两者结合形成更强大的整体,成为一个全覆盖、多技术、完全可视的平台,真正提升无线 追 踪解决方案的投资回报率。

 

您可以追踪一个集装箱,从工厂到叉车;可以 追 踪一辆医疗推车,从ICU 到储藏室;可以监 测 库存的移动,穿过建筑和盲区。这些都只需一 颗 功耗极低、易于 集成 到现有设计中的芯片。

 

如果您已经在使用GPS 和蜂窝网络?很好。 Wi-Fi 并不是替代它们,而是补充它们。您可以在不需要时关闭高功耗射频电路,在需要时切换到 Wi-Fi 监听( Sniffing )。这种灵活性是强化覆盖范围和设备寿命的关键。

 

设计Wi-Fi 资产 追 踪器:从概念到部署

芯科科技已经将这一理念推进到 参考设计 阶段。SiWx917 作 为控制器,与GNSS 、 IMU 传感器协同工作,并 通 过MQTT 将数据推送到云。在我们的一个 组 合方案中,智能托盘配备了Wi-Fi SoC ,实现了在船舶、卡车和仓库中的运输追踪,而无需加入任何网络。只是感知 、 发送 和 运 行 。

 

实施该部署的物流公司能够 通 过单芯片同时添加低功耗蓝牙和Wi-Fi ,延长设备的电池寿命,并最终实现对其设施内部的可视化。

 

为何选用SiWx917 来 构建 Wi-Fi 资产 追 踪器?

除了前面提到的功能和优势,SiWx917 Wi-Fi 6 超低功耗 SoC 是一 种 完全集成的无线解决方案,提供Wi-Fi 追踪器所需的功能和接口。其优势包括:

·  集成网络协议栈(TCP/IP 、 TLS 、 MQTT 等)。

·  简化与云和定位数据库的 集成 运用 。

·  丰富的外设和 通用输入输出接口( GPIO ) ,可连接 所有所需的组件,诸如 GNSS/GPS 、 LTE/GSM 、陀螺仪 / 加速度计以及环境传感器。

·  大容量SRAM 、 PSRAM 和闪存,可容纳 所有必要的固件 、应用软件和定位数据,并支持OTA 更新。

·  专用应用MCU (最高 支持 180MHz 运行频率 )及AI/ML 加速器,无需额外独立 MCU ,降低 BOM 成本、功耗和开发板卡尺寸。

·  无线和网络协议栈运行在独立处理器上,增加MCU 的休眠时间,减少功耗。

·  SiWx917 模块 自带天线并通过 预先 认证,有助于简化射频设计和认证工作,降低开发成本和 缩短开发 时间。

 

一同构建Wi-Fi 资产 追 踪设备

如果您正在开发资产可视化、室内定位或实时物流 解决方案 , 那么 这将 有可能 改变游戏规则。当您已经拥有Wi-Fi 网络,让我们更好地利用它 ; 这是智能硬件与网络的结合。想了解更多信息,请下载芯科科技的白皮书: 《Wi-Fi 功耗优化示例:六种 IoT 设备》 ,其中芯科科技和Sigma Connectivity 的无线专家分享了针对六种 IoT 设备(包括无连接 Wi-Fi 资产 追 踪器)的最佳Wi-Fi 功耗优化指南。


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