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ESP8266為何火紅的8個理由

作者:陸向陽

 

在Maker圈,大概沒人不知道ESP8266的吧,基於這個Wi-Fi晶片發展出的開發套件系列,這一、兩年紅透半邊天,甚至給其他通訊晶片大廠很大的壓力,想不通為什麼ESP8266會突然這麼火紅呢?

的確,ESP8266的崛起走的並非晶片商所熟悉的途徑,而是站在社群的力量下異軍突起,以下提出一些觀察心得,或許能給晶片商不一樣的思維。

1. 便宜!

開宗明義地說,就是:「便宜」!

如同這篇專文所言,5美元的ESP8266,比大砲發射後所剩的感測器碎片還便宜。言下之意是,因應發砲所附的感測器會隨砲彈發射而一同報銷,因而必須低成本取向,即便如此ESP8266都比它還便宜。

5美元就能買到的Wi-Fi控制器-ESP8266,一推出就驚動市場(Source

便宜確實是很大的突破點,過往Wired總編Chris Anderson 曾在TED(2010年)上以《技術的長尾》為題進行演說,即提到科技市場的開展有四個關鍵,其中一點即是價格,他以DVD為例,當價格跌破某個心理障礙後,市場就開始起飛。

因為夠便宜,所以廣大群眾勇於嘗試,即便操壞也不心疼,這是ESP8266成功的第一步。

2. 搞怪!

第二步是「搞怪」!既然操壞也不心疼,就開始有人亂操!

一般而言,Wi-Fi的傳輸距離多在60~140公尺內,但偏偏有人把它操到366公尺(印刷電路板天線)、479公尺(外部天線),並把影片放上YouTube(2014年,如下),使更多人就算沒聽過、沒買過ESP8266,也開始知道世上有這玩意,知名度開展。

3. 更多相容開發環境

有了更多人知道、購買與嘗試後,也開始發現ESP8266的不足,而試圖補強它,例如ESP8266的程式開發原本需要了解FreeRTOS即時作業系統,並用專業C語言撰寫,但之後有人為其開發撰寫Arduino IDE的外掛,如此一來只要用Arduino IDE開發環境就能撰寫ESP8266控制程式,大幅降低其程式開發的進入門檻。

採行Arduino相容開發是另一個大邁步,更之後有更多的軟體人員加入,提出更多的其他開發法,例如NodeMCU專案可以用eLua語言來開發ESP8266控制程式,Smart.js專案可以用JavaScript語言來開發ESP8266控制程式,Smart.js專案之後轉入Mongoose IoT Firmware,或MicroPython專案使其能用Python語言開發等。

4. 設計彈性與功能提升

不僅眾多網友免費為ESP8266貢獻軟體成果,ESP8266晶片與板卡也有改進提升,例如晶片時脈增快、追加一個類比數位轉換器(ADC)等,提升ESP8266的感測感應用能力,例如連接土壤濕度感測器即是常見的運用。

板卡上也有深圳安可信(AI Thinker)推出一系列ESP-xx為名的ESP8266便宜板卡,不同的編號提供不同的天線選擇、接腳數選擇、認證選擇,並追加外部記憶體容量,使ESP8266能夠以Wi-Fi無線傳輸方式更新韌體(俗稱OTA,Over-The-Air)。加上創客圈知名供應商Adafruit、SparkFun也推出ESP8266板卡,使終端消費者更加有信心。

安信可推出一系列ESP便宜板卡(Source

5. 學習資源豐富

還有,ESP8266晶片來自上海樂鑫(Expressif),初期的晶片資料僅有中文版,但因為越來越知名,之後也有人將其翻譯成英文版,此也有助於推展。

由於ESP8266的關注度高,也引起教學書籍出版的興趣,目前已有Oʻreilly的英文版本,以及日文版、意大利語版、阿拉伯語版等各種版本及主題的書籍可買的到。

ESP8266相關的教學書已出了非常多本(製圖:MakerPRO)

ESP8266相關的教學書已出了非常多本(製圖:MakerPRO)

此外,在兩大英文Maker Project分享平台上,不斷有更多ESP8266的分享專案出現,讓應用者更容易跟著做來上手,再進一步把它用在自己的創意專案上,形成滾雪球的效應。(可參考Instructable ESP8266專案區,以及Hackster.io的專區

Hackster.io上的ESP專案區

Hackster.io上的ESP專案區

6. 應用開發環境便利

更後續的,另一知名創客圈業者深圳矽遞(Seeed Studio)對ESP8266有更多的構想,提出了Wio Link,將ESP8266在軟硬體層面進行高度包裝。Wio Link是一片以ESP8266晶片為基礎的板卡,板卡上有6個Grove模組接座,最多可連接6個Grove感測器模組(Grove接座也是Seeed Studio提出與推廣,適用於Seeed Studio的許多系列板卡上)。

Wio Link是一片以ESP8266晶片為基礎的板卡(Source

此外,Wio Link可透過對應的手機App進行Grove模組連接設定,而後將設定資訊,透過Wi-Fi更新到Wio Link板卡內,並提供RESTful API供各種程式開發呼叫使用,變成多種程式語言都能用於ESP8266應用開發,如JavaScript、Java、Python、Objective C(Mac與iOS上常用的程式語言)、PHP、Ruby等,且API已能連手機、網頁,甚至是IFTTT(網頁條件式觸發服務)等,應用範圍廣泛。

至此,ESP8266的應用開發已到了相當便利的層次,硬體方面幾乎就是簡單插拔就可完成,省去過往專業電子工程所需的各種苦工,簡單的控制程式甚至直接在手機App上操作即可完成。

7. 懸賞激勵計劃

其他要素也包含一些網路的懸賞激勵,例如誰能為ESP8266實現某個軟體功能或應用,就可以得到怎樣的回饋,這也對ESP8266的軟體支援發展有加速作用。另外,上海樂鑫也提出Bug賞金計劃,只要在其SDK中發現Bug的用戶,經測試判定有效,就會提供不低於1000 - 2000美元的現金獎勵。

8. 非常活躍的開發者社群

在上述條件下,不論官方或非官方的開發者社群,都相當活躍的在分享和討論著,而一個社群的熱烈程度又會正向激勵上述條件有更好的表現。至此階段,官方不需有太多動作,這個社群也會自己滾動起來了。

結論

當然,ESP8266並非完美,畢竟上海樂鑫是較晚進入Wi-Fi晶片市場的,許多晶片硬體功能尚不完整,例如加解密部份,這使得ESP8266至今未受正規系統品牌業者接受。

理由是較薄弱的資安防護若導致意外發生,將是龐大且麻煩的求償,業者通常不願意涉險,ESP8266的低價優勢在此市場難以顯現,此領域仍是傳統Wi-Fi晶片商的天下,如國外的高通(Qualcomm)、博通(Broadcom,已屬於Avago)、Marvell,或國內的聯發科(MediaTek)、瑞昱(Realtek)等。

展望後續,ESP8266在軟硬體方面都還有發展空間,硬體晶片方面樂鑫已有更進階的晶片ESP32,不僅有Wi-Fi還具備藍牙;軟體方面也可以有更多簡化發展,例如已有人用Scratch的積木化、圖像化程式開發來支援ESP8266,如此可讓開發者的年齡層再往下延伸。

不過,創客圈什麼都有可能,ESP8266能紅一時,但能否持續長紅,有待觀察了!

陸向陽

陸向陽

從電子科系畢業後,即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色,並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。
陸向陽

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