ESP32, nebo hotové chytré zařízení? Kdy se vyplatí vývoj na míru

Na trhu je spousta levných chytrých senzorů a spínačů. Pro řadu úloh stačí jeden koupit a nastavit v aplikaci. Jindy ale hotové zařízení narazí: neumí měřit to, co potřebujete, závisí na cizím cloudu, nebo se nedá napojit na vaše systémy. Tady je přehled, jak se rozhodnout.

Kdy stačí hotové zařízení

• Měříte běžnou veličinu, třeba teplotu nebo vlhkost, a stačí vám graf v aplikaci výrobce.
• Spínáte zásuvku nebo světlo podle času.
• Nevadí vám, že data jdou přes cloud výrobce a funkce závisí na jeho aplikaci.
• Potřebujete pár kusů a rychle.

V těchto případech je hotové zařízení levnější a rychlejší než jakýkoli vývoj.

Kdy se vyplatí vlastní zařízení

• Měříte něco neobvyklého nebo potřebujete kombinaci senzorů, kterou nikdo neprodává.
• Zařízení má fungovat bez internetu nebo bez cloudu výrobce, data mají zůstat u vás.
• Potřebujete napojení na vlastní systémy: web, databázi, Home Assistant přes MQTT nebo vlastní dashboard.
• Řídíte něco, co může způsobit škodu, třeba čerpadlo nebo topení. Pak potřebujete pojistky, jako je maximální doba běhu nebo bezpečný stav při výpadku spojení, a ty si u hotového zařízení nenastavíte.
• Připojujete starší techniku, například zařízení jen s ethernetovým portem, které má umět Wi-Fi.
• Chcete vlastní produkt, který budete prodávat pod svou značkou.

Proč ESP32

ESP32 je levný mikrokontrolér s Wi-Fi a Bluetooth a s velkou komunitou. Na vývojové desce se dá postavit funkční prototyp za pár dní a stejný čip se pak použije i na vlastní desce plošných spojů. Pro většinu senzorů, spínání a připojení k síti má výkonu víc než dost.

Bezpečnost od začátku

Levná chytrá zařízení jsou častou slabinou firemních i domácích sítí. U vlastního zařízení je dobré od začátku počítat s tím, že:

• aktualizace firmwaru přijímá jen podepsaný obraz a umí se vrátit k předchozí verzi,
• komunikuje šifrovaně a ověřuje certifikát serveru,
• nemá v kódu natvrdo hesla ani tokeny a každý kus má vlastní,
• nemá otevřené porty, které nepotřebuje.

Prototyp, deska a prodej

Typický postup je prototyp na vývojové desce, ověření v provozu a pak případně vlastní deska plošných spojů. Pokud chcete zařízení s rádiem prodávat, počítejte s tím, že musí splnit evropské požadavky na rádiová zařízení a nést označení CE. To je samostatný krok s vlastním rozpočtem, který je dobré naplánovat dopředu.

Ukázky z mé práce

• GrowBuddy: senzory s ESP32 hlídají prostředí ve sklenících a podle pravidel s pojistkami spínají čerpadla a ventilátory.
• Most z Ethernetu na Wi-Fi: krabička s ESP32, která připojí na Wi-Fi zařízení jen s ethernetovým portem a hlídá, kam smí komunikovat.
• Expozimetr: kapesní měřič světla pro fotografování na film s vlastním firmwarem a podepsanými aktualizacemi.