軟腳貓工作室: ESP32 和 ESP8266 在深度睡眠（Deep Sleep）模式下的硬體特性

針對您提出的 ESP32 和 ESP8266 在深度睡眠（Deep Sleep）模式下的硬體特性，以下是我的專業分析與規劃，這將有助於您在設計 IoT 裝置時做出更有效的決策。

ESP32 和 ESP8266 雖然都支援深度睡眠模式，但在硬體架構和喚醒機制上存在顯著差異，這直接影響了它們的功耗和應用場景。

工作原理： 在深度睡眠模式下，ESP8266 的 CPU 會完全關閉，且大部分晶片功能處於斷電狀態。為了實現這個功能，您需要將 GPIO16 腳位連接到 RST（重置）腳位。
硬體喚醒機制： 唯一從深度睡眠喚醒的方式是透過 定時器。當設定的睡眠時間到期，GPIO16 會發出一個高電位，觸發 RST 腳位，從而重啟整個晶片。
特性與限制：
- 徹底重啟： 每次喚醒都等同於一次冷啟動。這意味著所有變數、記憶體狀態都會被清除。
- 程式碼限制： 程式必須從頭執行，這增加了啟動時間。
- 功耗： 在此模式下，功耗可以降至 約 20 µA，非常適合電池供電的應用。

工作原理： ESP32 的深度睡眠模式更為複雜和靈活。它會關閉核心 CPU 和大部分周邊設備，但 ULP (Ultra-Low-Power) 協同處理器 和一些 RTC (Real-Time Clock) 外設會繼續運作。這使得它能在睡眠期間執行簡單任務並保留部分資料。
硬體喚醒機制： ESP32 提供多種喚醒方式，使其應用更加廣泛：
- 定時器喚醒： 與 ESP8266 類似，可設定定時器在指定時間後喚醒。
- 觸控墊喚醒： 當觸控墊偵測到觸摸時喚醒，可用於製作低功耗的人機介面。
- 外部中斷喚醒： 透過將感測器或按鈕連接到 GPIO 腳位，當狀態改變時觸發喚醒。
- ULP 協同處理器喚醒： ULP 可以獨立運作，定時讀取感測器數據，當達到某個閾值時喚醒主 CPU，這是 ESP32 獨有的強大功能。
特性與優勢：
- 彈性喚醒： 支援多種喚醒源，允許裝置根據實際需求被觸發。
- RTC 記憶體保留： 在深度睡眠期間，RTC 記憶體中的資料會被保留，這意味著您可以在喚醒後恢復部分狀態或變數。
- 功耗： 在此模式下，功耗可降至 約 5-10 µA，比 ESP8266 更低，是極佳的節能選擇。

在規劃您的 AIOT 平台時，選擇 ESP32 或 ESP8266 的深度睡眠模式應根據您的專案需求來決定。

對於簡單的定時數據上傳： 如果您的裝置只需要定時喚醒、量測並發送數據，ESP8266 就足夠了。它簡單、便宜且能有效節省電力。
對於複雜的事件驅動應用： 如果您的裝置需要根據外部事件（如按鈕觸發、感測器讀數）來喚醒，或需要保留上次的執行狀態，那麼 ESP32 絕對是更好的選擇。其多樣化的喚醒機制和更低的功耗，為複雜的 IoT 應用提供了更大的彈性。

在您的 AIOT 雲端平台上，這兩種晶片的數據上傳都將透過 MQTT 協議 實現。裝置在喚醒後，迅速連接到伺服器、發送數據，然後再次進入深度睡眠，這種模式將確保您整個系統的能源效率和資料傳輸的即時性。

2025年9月24日星期三