Protocolli di comunicazione wireless Esptop 10
ESP32 Protocolli di comunicazione wireless
I protocolli di comunicazione sono un insieme di regole diverse che consentono a due o più entità di scambiare dati tra loro tramite qualsiasi tipo di variazione esterna dovuta all'attività fisica. Questi protocolli definiscono la sincronizzazione, la sintassi e le regole di comunicazione e il possibile metodo per il recupero degli errori.
Allo stesso modo i protocolli di comunicazione wireless sono un insieme di regole utilizzate dai dispositivi IoT per scambiare i dati in modalità wireless. Di seguito è riportato l'elenco dei protocolli di comunicazione wireless utilizzati da ESP32.
- Bluetooth a bassa energia (BLE)
- Bluetooth Classic
- ESP-NOW
- Wi-Fi (protocolli di comunicazione client-server)
- Mqtt
- Lora
- GSM/GPRS/LTE
1: Bluetooth a bassa energia (BLE)
Bluetooth Low Energy (BLE) è una tecnologia Bluetooth di conservazione dell'alimentazione. Il suo utilizzo primario è per brevi distanze e un basso trasferimento di dati utilizzando una potenza minima che lo rende una buona scelta per i dispositivi di automazione indossabili e per la casa.
A differenza del Bluetooth Classic che rimane sempre acceso, BLE va in modalità di sonno profondo fino a quando non viene avviata una connessione che la fa consumare relativamente meno potenza del classico Bluetooth. BLE supporta la comunicazione puntuale, la modalità di trasmissione e la rete di mesh. Di seguito sono riportati alcuni punti salienti principali di BLE:
- Basso consumo energetico
- Trasferisci una piccola quantità di dati
- Bassa larghezza di banda
- Comunicazione a breve distanza
2: Bluetooth Classic
Bluetooth Classic è un protocollo di comunicazione wireless che consente a due dispositivi di comunicare senza alcuna necessità di supporto a filo. Il lavoro classico Bluetooth dipende dalla frequenza e dai dispositivi a corto raggio che supporta quella frequenza in un intervallo specifico può comunicare facilmente.
Bluetooth Classic è ottimizzato per il trasferimento continuo dei dati e consuma molta più potenza di BLE. Di seguito sono riportati alcuni punti salienti principali di Bluetooth Classic:
- Trasmissione a breve distanza
- Trasferimento di dati di grandi dimensioni
- Trasferimento continuo del flusso di dati
3: ESP-Now
ESP-NOW è un protocollo di comunicazione wireless progettato da sistemi espressif che può eseguire il trasferimento di dati di pacchetti corti. L'uso di ESP-Now multipli può comunicare insieme senza alcun wi-Fi.
Il protocollo è simile a bassa potenza 2.Connettività wireless a 4 GHz e una volta che i due dispositivi sono accoppiati, la connessione peer-to-peer viene stabilita tra di loro e non è richiesta una stretta di mano. Di seguito sono riportate alcune incredibili funzionalità ESP-NOW:
- Comunicazione rapida
- Comunicazione sia crittografata che non crittografata
- Fino a 250 byte di payload
- La gamma può andare fino a 250 metri in una linea di vista limpida e aperta
4: Wi-Fi (protocolli di comunicazione client-server)
Wi-Fi (Wireless Fidelity) è un protocollo di comunicazione wireless che viene comunemente utilizzato per i dispositivi di area locale e per fornire servizi Internet all'interno di una rete. Consente ai dispositivi vicini di scambiare dati utilizzando le onde radio. Di seguito sono riportate alcune modalità principali per Wi-Fi funzionante:
- Richieste HTTP
- Eventi SENT SENT
- WebSocket
Richieste HTTP
HTTP (protocollo di trasferimento ipertestuale) viene utilizzato dai clienti per la strutturazione di richieste e risposte su Internet. L'obiettivo principale della richiesta generata è accedere ai dati sul server. Per generare questo client di richiesta utilizza un URL (un localizzatore di risorse uniforme) che è l'indirizzo per l'origine informativa.
Le richieste HTTP consentono lo scambio di dati tra le schede ESP32. Dove una scheda può fungere da server e altro come clienti. ESP32 può anche effettuare richieste ai server di terze parti su Internet per tale ESP32 ha bisogno di una connessione Internet.
Eventi SENT SENT
Gli eventi SSE o Server-Sent consentono al client di ricevere un flusso di dati automatico dal server utilizzando il canale HTTP. Il client genera la richiesta di connessione SSE e il server invia dati al client. I client possono ricevere aggiornamenti dal server, ma dopo la mano iniziale non può inviare alcun tipo di dati.
Gli eventi inviati del server sono utili quando è necessario inviare alcune letture del sensore senza la necessità di richiedere per server. Ad esempio, l'invio di dati del sensore periodicamente o in forma di notifica.
WebSocket
Un WebSocket è una comunicazione doppia e bidirezionale tra client e server che utilizza la connessione TCP. Ciò significa che i dati dal client a server e viceversa possono essere facilmente inviati in qualsiasi momento. È un protocollo di comunicazione duplex completo su un singolo canale TCP.
5: MQTT
MQTT (Messages Coauing Telemetry Transport) è progettato per dispositivi remoti con supporto e larghezza di banda limitati di rete.
MQTT è una scelta perfetta per i dispositivi IoT. Per utilizzare il servizio MQTT è necessario un broker MQTT che riceve tutti i messaggi e filtra il messaggio e lo pubblichi ai clienti abbonati.
6: Lora
Lora sta per la radio a lungo raggio che di solito si rivolge alle reti IoT. Questa tecnologia consente alle reti pubbliche di connettersi a diverse applicazioni in esecuzione sulla stessa rete. Lora è una tecnologia basata su hardware che utilizza tecniche di modulazione generate dal chip del ricetrasmettitore Lora semtech.
Lora ha una bassa larghezza di banda, il che significa che una piccola quantità di dati può essere trasferita per la comunicazione a lungo raggio. Inoltre, consente la comunicazione a lungo raggio con meno consumo di energia. I seguenti punti evidenziano il funzionamento principale di Lora:
- Comunicazione a lungo raggio
- Alta immunità alle interferenze
- Meno consumo di energia
- Bassa larghezza di banda meno quantità di trasferimento di dati
7: GSM/GPRS/LTE
ESP32 supporta anche i modem in grado di inviare e ricevere dati come SMS, telefonate e possono connettersi a Internet utilizzando una scheda SIM proprio come facciamo negli smartphone. Alcuni dei modem possono anche darci dati come l'altitudine, i dati sulla posizione e il tempo.
Sono disponibili più moduli per l'interfaccia GSM con ESP32, tuttavia ci sono diverse schede disponibili per impostazione predefinita con queste funzionalità.
Conclusione
I protocolli di comunicazione sono necessari per comunicare ogni microcontrollore. Il protocollo di comunicazione wireless all'interno di ESP32 dipende fortemente dalla tecnologia Wi-Fi e Dual Bluetooth. Avere un set di protocolli di comunicazione wireless rende ESP32 una scelta ideale per un progetto di base IoT. Per saperne di più sul protocollo di comunicazione leggi l'articolo in dettaglio.