一、关于Wi-Fi模块

  Wi-Fi模块又名串口Wi-Fi模块，属于物联网传输层，功能是将串口或TTL电平转为符合Wi-Fi无线网络通信标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE802.11b.g.n协议栈以及TCP/IP协议栈。传统的硬件设备嵌入Wi-Fi模块可以直接利用Wi-Fi联入互联网，是实现无线智能家居、M2M等物联网应用的重要组成部分。

  Wi-Fi模块或者可通俗地理解为一种转换器，将单片机的串口信号转换成无限Wi-Fi信号，其工作原理主要是：网络发送-TCP数据 => 模块 =>串口数据-单片机接收。反向也是一样的，模块仅是一个传输通道而已。

  二、Wi-Fi模块的工作模式

  1、透传模式

  透传模式是wifi模块的默认模式，在该模式下，模块实现串口与网络之间的透明传输，实现通用串口设备与网络设备之间的数据传递。

  该模式可以完全兼容用户原有的软件平台。用户设备基本不用做软件改动就可以实现支持无线数据传输。

  2、串口指令模式

  在该模式下，用户可以按照我们的协议发送数据给服务器，无需重启即可向不同的服务器发送数据。

  3、GPIO模式

  在该模式下，用户可以发送协议的指令控制模块的六个引脚，分别是TXD、RXD、CTS、RTS、nReady、nLink。

  4、HTTPD Client模式

  此模式用于从HTTP服务器请求数据或是向服务器提交数据。 用户在用at指令或是网页设置好HTTP报头的具体内容后。每次发送数据时，模块会自动将所发送的数据封装成HTTP协议数据，发送到指定HTTP服务器上。方便用户直接从HTTP服务器读取或提交数据。

  三、Wi-Fi模块的分类

  1、通用Wi-Fi模块

  通用Wi-Fi模块的Wi-Fi协议栈和驱动是在安卓、Windows、IOS的系统里跑的，需要非常强大的CPU来完成应用，如手机、笔记本、平板电脑上的USB或者SDIO接口模块。

  2、路由器方案Wi-Fi模块

  典型的是家用路由器，协议和驱动是借助拥有强大Flash和Ram资源的芯片加Linux操作系统。

  3、嵌入式Wi-Fi模块

  32位单片机，内置Wi-Fi驱动和协议，接口为一般的MCU接口如UART等，适合于各类智能家居或智能硬件单品。

  现在很多厂家已经尝试将Wi-Fi模块加入电视、空调等设备中，以搭建无线家居智能系统。实现APP的操控以及和阿里云，京东云，百度云等互联网巨头云端的对接，让家电厂家快速方便的实现自身产品的网络化智能化并和更多的其他电器实现互联互通。

  四、Wi-Fi模块的应用领域

  串口(RS232/RS485)转WiFi 、TTL转WiFi;

  Wi-Fi 监控、TCP/IP和 Wi-Fi协处理器;

  Wi-Fi 遥控飞机、车等玩具领域;

  Wi-Fi 网络收音机、摄像头、数码相框;

  医疗仪器、数据采集、手持设备;

  Wi-Fi 脂肪称、智能卡终端;家居智能化;

  仪器仪表、设备参数监测、无线POS 机;

  现代农业、军事领域等其他无线相关二次开发应用。

  五、WiFi模块的智能控制

  Wi-Fi 模块智能控制是如何实现的?可以从控制的距离来分可以分为局域网控制和广域网控制。

  1、局域网控制

  方法一：Wi-Fi 模块工作在AP模式，智能终端(手机、平板)直接接入Wi-Fi 模块提供的网络，在同一个热点网络实现无线控制。(如图一左边)

  但是由于Wi-Fi 模块工作AP模式也就是热点模式下，它接入的智能设备端有限，大多可提供数个其他智能控制端(如手机平板)。(如图一右边)

  局域网点对点控制(图一)

  方法二：Wi-Fi 模块工作sta模式，智能终端和Wi-Fi 模块工作由无线路由器提供的无线网络环境中，数据信号经过无线路由器转发，从而实现局域网无线控制。(如图二)

  局域网过路由器点对点控制(图二)

  方法三：利用Wi-Fi 的STA模式作为中控器，Wi-Fi 中控器和其他设备终端的无线通讯可以采用433技术、315技术、2.4G技术，形成一个以Wi-Fi 中控器的局域网。(如图三)

  433和Wi-Fi 技术局域网控制(图三)

  提示：433无线技术是无线单向技术，优点，传输距离比较远;Wi-Fi 中控器与433开关之间采用433技术通讯。此时的Wi-Fi 模块处于STA模式。

  2.4G与wifi局域网控制方式(图四)

  提示：2.4G技术是双线无线技术，但是传输距离相对较短;Wi-Fi 中控器与2.4G开关之间采用2.4G技术通讯，此时的Wi-Fi 模块处于STA模式。

  2、广域网控制

  方法一：单纯Wi-Fi 技术，利用无线路由器作为中控中心。此时的Wi-Fi 模块工作在STA模式下。Wi-Fi 模块的MAC地址绑定在服务中， Wi-Fi 模块的数据经过路由器发出。与手机的2G、3G、4G或者其他wifi网络形成一个网络，从而达到控制。(如图五)

  广域网Wi-Fi 远程控制(图五)路由器作为中控制，Wi-Fi 模共组STA模式下，形成广域网控制。

  方法二：Wi-Fi 技术与其他技术结合，如Wi-Fi 与2.4G或者wifi与433技术等等。此时的Wi-Fi模块工作在STA模式下，手机的2G、3G、4G或者其他Wi-Fi 网络形成一个网络，从而达到控制。(图六为Wi-Fi与433技术结合)

  433技术和Wi-Fi模块技术广域网控制技术(图六)

  Wi-Fi模块作为中控器与433无线技术结合，形成广域网控制示意图(如图七)

  2.4G与Wi-Fi模块技术远程控制示意图(图七)

  Wi-Fi 模块作为中控器与2.4G无线技术结合，形成广域网控制示意图;广域网控制就是这样实现的。