ESP32是集成2.4GHz Wi-Fi和蓝牙双模的单芯片方案,具有超高的射频性能、稳定性、通用性和可靠性,以及超低的功耗,满足不同的功耗需求,适用于各种物联网应用场景。
ESP32系列是ESP8266的升级版,具有比ESP8266更出色的性能以及更优秀的能力。
特性 | ESP32 | ESP8266 |
处理器核心 | Xtensa®双核32位 LX6 微处理器 | Xtensa® 单核 32位 L106 |
最大时钟频率 | 最高达240MHz | 最高达160MHz |
GPIO引脚数量 | 34 | 17 |
ADC通道数 | 18 | 1 |
DAC通道数 | 2 | 0 |
UART数 | 3 | 2 |
I2C数 | 2 | 不确定 |
SPI接口数 | 4 | 不确定 |
WiFi支持 | 802.11b/g/n | 802.11b/g/n |
蓝牙支持 | 低功耗蓝牙4.2(BLE) | 不支持 |
开发环境 | MicroPython/Arduino/Esp-idf | arduino |
ESP32-S和ESP8266功能对比表
ESP32相比于ESP8266功能上的优势
- 双核处理器,运行效率提高
- 丰富的I/O接口
- 支持蓝牙模式
- 支持多种开发环境
ESP32主要优势在于其集成了Wi-Fi和蓝牙功能,ESP32 可作为独立系统运行应用程序或是主机 MCU 的从设备,通过 SPI / SDIO 或 I2C / UART 接口提供 Wi-Fi 和蓝牙功能,这对于构建物联网或无线控制应用比较方便。我们分享过一篇ESP8266的Wi-Fi功能介绍(https://mp.weixin.qq.com/s/seiJUJV-2KVESwViiNxnmA),本次我们来分享ESP32的蓝牙功能。
蓝牙原理:
蓝牙技术规定每一对设备之间进行蓝牙通讯时,必须一个为主端,另一为从端,才能进行通信,通信时,必须由主端进行查找,发起配对,建链成功后,双方即可收发数据。蓝牙主端设备发起呼叫,首先是查找周围可被查找的蓝牙设备。
主端设备找到从端蓝牙设备后,与从端蓝牙设备进行配对时输入从端设备的PIN 码,也有设备不需要输入PIN码。配对完成后,从端蓝牙设备会记录主端设备的信任信息,此时主端即可向从端设备发起呼叫,已配对的设备在下次呼叫不需要重新配对。已配对的设备,做为从端的蓝牙耳机也可以发起建链请求,但做数据通讯的蓝牙模块一般不发起呼叫。 链路建立成功后,主从两端之间即可进行双向的数据通讯。在通信状态下,主端和从端设备都可以发起断链,断开蓝牙链路。
蓝牙优势:
蓝牙技术利用短距离、低成本的无线连接替代了电缆连接,从而为现存的数据网络和小型的外围设备接口提供了统一的连接。
ESP32-S支持低功耗蓝牙(BLE)
简介
BLE是指低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy),也被称为蓝牙4.0。它是蓝牙技术的一种变体,旨在消耗更少的电量,具有便携性,并且可以在无线传输距离较短的范围内实现低速数据传输。
优点
- 低功耗:设备大部分时间处于休眠状态,当事件发生需要工作时,才由休眠态唤醒进入工作态,工作完成后又进入休眠态,因此它功耗低;
- 低延迟:连接速度很快,毫秒级的连接速度;
- 远距离:长达数百米的通信距离;
- 低成本:由于其工作在2.4GHz的ISM频段,使用该频段无需向各国的无线电资源管理部门申请许可证,省下了一笔费用;
- 抗干扰能力强:工作在2.4GHz的ISM频段的设备有很多,当周围处在该频段的设备多了,就会互相造成干扰,因此蓝牙采用了跳频方式来扩展频谱。
协议标准
蓝牙技术联盟(SIG)沿用经典蓝牙的规范内容,为蓝牙低功耗定义了一些profile,一台设备可以使用多个profile,这些profile定义了一个设备在特定应用情景下如何工作,制造商应通过在实现中遵循特定的profile以确保兼容性。对于协议规范要有个大概了解。
应用
- 智能家居:智能家居各种设备如智能锁、窗帘、家电等能够实现数据互联互通
- 医疗健康:心率监测仪器、低频按摩器等利用BLE技术进行数据传输和监测
- 运动健康:智能手表、智能手环等通过BLE技术实时监测用户的运动数据,如步数、心率、卡路里消耗等
- 工业领域:胎压监测系统利用BLE技术实时监测轮胎的胎压情况
- 汽车电子:通过在物品上安装BLE标签,企业实时监控物品的位置和状态
传感设备(心跳带、血压计、温度传感器、共享单车锁、智能锁、防丢器、室内定位)
蓝牙比Wi-Fi应用上的优势:
在一些信号不太好的地方使用一些设备,使用蓝牙比Wi-Fi更加方便了,比如我们常见的共享单车扫描解锁就运用低功耗蓝牙智能锁芯,如果单车在偏远的郊区如果单车在比较偏远的郊区信号不好,单车智能锁芯片接收不到云端后台的开锁指令,就会导致开锁失败。
这时就需要用到蓝牙通信, 由于蓝牙无须依赖网络系统,而且蓝牙近距离传输上具有精确率、速度快等特点,故而开锁成功率会比网络开锁要快了。
ESP32在物联网领域的应用
- 低功耗芯片 ESP32-S3专为物联网(I0T)设备而设计,应用领域包括:
- 智能家居
- 工业自动化
- 智慧农业
- POS 机
- 服务机器人
- 音频设备
- 通用低功耗IOT传感器集线器
- 通用低功耗 loT 数据记录器
- 医疗保健
- 消费电子产品
- 摄像头视频流传输
- USB 设备
- 语音识别
- 图像识别
- Wi-Fi+ 蓝牙网卡
- 触摸和接近感应
创万联技术分享创万联,社区致力于物联网和人工智能的开源社区论坛。
在物联网方面,本次我们友情推广兄弟社区RYMCU新开源上市的ESP32-DevKitC、RY-STM32F407开发板。
在人工智能方面,本次介绍我们开源的IntelliConnect平台
概述
- 本项目基于springboot2.7开发,使用spring security作为安全框架
- 配备物模型和完善的监控模块
- 支持多种大模型和先进的Agent智能体技术提供出色的AI智能,可以快速搭建智能物联网应用
- 支持多种iot协议,使用emqx exhook作为mqtt通讯,可扩展性强
- 支持微信小程序和微信服务号
- 使用常见的mysql和redis数据库,上手简单
- 支持时序数据库influxdb
安装运行
- 安装mysql和redis数据库,高性能运行推荐安装时序数据库influxdb
- 安装java17环境
- 修改配置文件application.yaml
- java -jar IntelliConnect-1.8-SNAPSHOT.jar
项目特色
- 极简主义,层次分明,符合mvc分层结构
- 完善的物模型抽象,使得iot开发者可以专注于业务本身
- AI能力丰富,支持Agent智能体技术,快速开发AI智能应用
项目连接:https://github.com/ruanrongman/IntelliConnect
最后,我们关注人工智能方面时事,2024 年 10 月 8 日,瑞典皇家科学院宣布,将 2024 年诺贝尔物理学奖授予美国普林斯顿大学教授 约翰·J·霍普菲尔德(John J. Hopfield )和加拿大多伦多大学教授杰弗里·E·辛顿( Geoffrey E. Hinton),以表彰他们“在人工神经网络机器学习方面的基础性发现和发明”。