实现无需联网的超低功耗Wi-Fi资产追踪技术
作者:Ananya Tungaturthi,芯科科技产品营销经理
当一批货物装载上运输工具,踏上横跨大陆或跨洋的旅程时,通常依赖GPS和蜂窝通信进行追踪。然而,一旦进入仓储设施,这种可见性便骤然下降。GPS信号无法穿透墙体,蜂窝网络在室内尤其是信号受限的高密度环境中,定位精度也大打折扣。此时,尽管货物依旧在物理世界中存在,却在数字系统中“消失”。
面对这一挑战,Wi-Fi以一种非传统的方式介入。它不再依赖网络连接或数据传输,而是通过感知环境中无线信号的存在,被动地捕捉信息并转化为定位判断。这种方式被称作“存在感知(Sensing Presence)”,成为室内资产追踪的新路径。
无需握手,无需连接,仅通过智能扫描即可实现。芯科科技推出基于Wi-Fi 6的超低功耗无线SoC芯片,让这一技术在实际应用中具备可操作性。
什么是Wi-Fi资产追踪?其工作原理是什么?
不同于依赖大型基础设施或纯粹依赖GPS的方案,Wi-Fi定位通过扫描周围的SSID,并依据信号强度估算位置。这意味着设备无需连接网络,仅需识别其靠近某个网络即可。
图示展示了资产追踪设备的基本构成。
芯科科技的SiWx917 Wi-Fi 6超低功耗无线SoC能在冷启动后约5秒内完成所有信道的SSID扫描,平均电流消耗低于50mA。这种设计使得位置信息可快速更新,同时保持极低的能耗,类似仅在需要时被激活的传感器。
基于云的Wi-Fi资产追踪解决方案
在资产追踪系统中,云平台扮演着核心角色。一旦SiWx917检测到附近SSID,这些数据将通过MQTT或其他协议发送到云端。
随后,云平台的地图与数据库开始处理,将已知SSID与物理坐标匹配,实现室内环境下的实时资产可视化。
这种后端处理机制的关键在于无需新增设备。大多数仓库、医院或工厂早已部署了Wi-Fi网络,这些现有基础设施便可作为定位系统。不依赖专用读卡器,仅通过现有网络即可实现功能。
这种协作式架构的优势在于:芯科科技提供芯片与低功耗连接技术,用户则可根据需求选择云平台、数据看板及可视化方式。两者的结合形成一个多功能、多技术、全可视的平台,从而提升整体无线追踪方案的投资回报。
无论是追踪集装箱在工厂与叉车之间的流动,还是监测医疗推车从ICU至仓库的路径,抑或实时掌握库存在建筑内部的移动,这一切都可通过低功耗、易集成的Wi-Fi SoC芯片实现。
如果企业已部署GPS和蜂窝技术,Wi-Fi并非取而代之,而是作为补充。通过在非必要时段关闭高功耗射频模块,并在需要时启用Wi-Fi监听功能,系统在延长设备寿命的同时提升整体覆盖能力。
从概念走向部署的Wi-Fi资产追踪设计
芯科科技已将此理念推进至参考设计阶段。SiWx917 SoC与GNSS模块和IMU传感器协同工作,并通过MQTT将数据上传至云端。在某案例中,智能托盘搭载Wi-Fi SoC,成功在船舶、卡车及仓库之间实现运输追踪,而无需接入任何网络。其操作方式为:感知、发送、运行。
在实际应用中,某物流公司通过SiWx917在单一芯片上集成低功耗蓝牙与Wi-Fi功能,不仅延长了电池寿命,也实现了对内部设施的全面可视化。
选择SiWx917构建Wi-Fi资产追踪器的优势
SiWx917 Wi-Fi 6超低功耗SoC作为完整无线解决方案,提供资产追踪所需的全部功能与接口。其主要优势包括:
- 集成TCP/IP、TLS、MQTT等网络协议栈。
- 简化与云平台及定位数据库的集成。
- 丰富的外设与GPIO接口,便于连接GNSS/GPS、LTE/GSM、惯性传感器及环境传感器。
- 大容量SRAM、PSRAM与Flash,支持固件、应用软件及定位数据存储,并兼容OTA更新。
- 配备专用应用MCU,最高支持180MHz频率,并集成AI/ML加速器,无需额外MCU,降低BOM成本、功耗与板卡尺寸。
- 独立运行无线和协议栈功能,提升MCU休眠时间,进一步降低功耗。
- 模块内置天线并通过预认证,简化射频设计与合规流程,节省开发时间和成本。
携手构建Wi-Fi资产追踪设备
对于正在开发资产可视化、室内定位或实时物流系统的企业而言,这一方案可能带来变革。当Wi-Fi网络已就绪时,如何更高效地加以利用,将硬件智能与网络优势结合,成为关键。
欲了解更多,请下载芯科科技的白皮书《Wi-Fi功耗优化示例:六种IoT设备》,其中芯科科技与Sigma Connectivity的专家针对六类IoT设备,包括无连接Wi-Fi资产追踪器,提供了最佳功耗优化方案。