Srovnání ESP čipů: Od ESP8266 po nejnovější RISC-V modely

Reklama:

Espressif Systems revolutionizovala trh s IoT zařízeními řadou výkonných a energeticky úsporných mikrokontrolérů. V tomto článku rozebereme klíčové modely od legendárního ESP8266 až po nejnovější čipy s architekturou RISC-V, včetně jejich specifikací, podporovaných technologií a vývojových možností.

1. ESP8266: Průkopník IoT zařízení

Uvedení na trh: 2014
Cena: ~2 USD
Zastaralost: Základní podpora pokračuje, ale vývoj se soustředí na novější modely.

Hardwarové specifikace

Procesor: Tensilica L106 (32-bit, 80–160 MHz)
Paměť: 80 KiB RAM + až 4 MB externí flash
Wi-Fi: 802.11 b/g/n (2,4 GHz)
GPIO: 17 pinů s podporou PWM, I2C, UART
Spotřeba: 70–170 mA (aktivní), 10 µA (deep sleep)
Periferie: 1× 10-bit ADC, SPI, bez Bluetooth nebo Zigbee.

Programovací podpora

C/C++: Arduino IDE, ESP8266 RTOS SDK
Lua: NodeMCU firmware
Python: MicroPython (omezená podpora periferií).
JavaScript: Není nativně podporován.

Typické projekty

Chytré zásuvky
Senzorové sítě s nízkou náročností.

Vývojové kity

NodeMCU v3 (Botland.cz, PROKYBER) – integruje USB-UART CH340 a 4 MB flash.
ESP-01 – minimalistický modul s 2 GPIO.

2. ESP32 (Xtensa): Univerzální platforma pro IoT

Uvedení na trh: 2016
Cena: ~5–10 USD
Aktuální stav: Hlavní produktová linie s plnou podporou.

Hardwarové specifikace

Procesor: Xtensa LX6 (dual-core, 240 MHz)
Paměť: 520 KiB RAM + 448 KiB ROM
Komunikace: Wi-Fi 4, Bluetooth 4.2 (BLE)
GPIO: 34 pinů + 10× kapacitních touch senzorů
Periferie: 12-bit ADC, 8-bit DAC, SDIO, Ethernet MAC, šifrovací akcelerátor.

Energetická náročnost

Aktivní režim: 100–240 mA
Deep Sleep: 5 µA (s RTC pamětí).

Programovací jazyky

C/C++: ESP-IDF (oficiální SDK), Arduino Core
Python: MicroPython, CircuitPython
Lua: NodeMCU (experimentální)
JavaScript: Espruino (omezená podpora BLE).

Známé problémy

Omezený počet DMA kanálů pro paralelní operace.
Starší revize čipu (ECO3) mají problémy s Wi-Fi připojením.

Vývojové kity

ESP32 DevKitC V4 (Espressif) – 38 GPIO, podpora WROOM/WROVER modulů.
ESP32-WROOM (OctopusLAB.cz) – česká varianta s 4 MB flash.

3. ESP32 s RISC-V: Nová generace

ESP32-C3 (2020)

Procesor: RISC-V (160 MHz)
Komunikace: Wi-Fi 4, BLE 5.0
GPIO: 22 pinů
Cena: ~3 USD
Výhody: Nízká spotřeba (5 µA deep sleep), podpora Secure Boot.

ESP32-C6 (2021)

Procesor: RISC-V (160 MHz)
Komunikace: Wi-Fi 6, BLE 5.3, 802.15.4 (Thread/Zigbee)
GPIO: 22 pinů
Cena: ~6 USD
Specialita: První ESP čip s Wi-Fi 6 pro průmyslové IoT.

ESP32-H2 (2023)

Procesor: RISC-V (96 MHz)
Komunikace: BLE 5.3, Zigbee 3.0, Thread
GPIO: 19 pinů
Cena: ~4 USD
Využití: Chytré osvětlení, senzorové sítě s mesh sítí.

Programovací podpora

Všechny RISC-V čipy plně kompatibilní s ESP-IDF (C/C++).
MicroPython podporován od verze 1.18.
Lua a JavaScript zatím experimentální.

4. ESP32-P4 (2024): Výkon pro HMI a AI

Procesor: Dual-core RISC-V (400 MHz)
Paměť: 768 KiB SRAM + 32 MB externí PSRAM
Periferie: MIPI-CSI (kamery), MIPI-DSI (displeje), USB 2.0 OTG
Komunikace: Bez Wi-Fi/Bluetooth
Cena: ~15 USD
Využití: Průmyslové HMI, strojové vidění.

Srovnávací tabulka

Parametr	ESP8266	ESP32 (Xtensa)	ESP32-C6	ESP32-H2
Procesor	L106	LX6 (dual)	RISC-V	RISC-V
Wi-Fi	802.11n	802.11n	802.11ax	–
Bluetooth	–	4.2 BLE	5.3 BLE	5.3 BLE
Zigbee/Thread	–	–	✓	✓
GPIO	17	34	22	19
Deep Sleep	10 µA	5 µA	2 µA	1 µA

Vývojové kity z ČR

OctopusLAB ESP32-WROOM – Deska s integrovaným SPI displejem a podporou MicroPython.
PROKYBER NodeMCU V3 – Kompatibilní s Arduino IDE a Lua skripty.
FIT VUT Brno – Akademické projekty s ESP32-C3 pro bezpečnou komunikaci v IoT sítích.

Závěr

ESP8266 zůstává ekonomickou volbou pro jednoduché projekty, zatímco ESP32-Xtensa dominuje univerzálním aplikacím. RISC-V čipy (C6, H2) přinášejí budoucí standardy jako Wi-Fi 6 a Zigbee, zatímco ESP32-P4 cílí na náročné úlohy strojového učení. Česká republika se aktivně podílí na vývoji firmware i hardwaru, což dokazují projekty OctopusLAB nebo FIT VUT.