فروشگاه ای نبض: برد توسعه ESP32-C5 و ESP32-C61

بردهای توسعه مبتنی بر پردازنده‌های Espressif به دلیل قیمت مناسب، کارایی بالا و پشتیبانی گسترده نرم‌افزاری، به یکی از جالب‌ترین انتخاب‌های مهندسان، دانشجویان و علاقه‌مندان به حوزه IOT است. در میان محصولات جدید این شرکت، دو بورد ESP32-C5-DevKitC-1 و ESP32-C61-DevKitC-1 توجه بسیاری از متخصصان را به خود جلب کرده‌اند. این دو مدل، ضمن اینکه عملکرد قدرتمند و ساختار RISC-Vدارند، امکانات مدرن شبکه، امنیت پیشرفته و مصرف انرژی بهینه را امکان‌پذیر می‌کنند. در این مقاله، به‌صورت کامل و فنی به کاربردها، تفاوت‌ها و مزایای اصلی این دو بورد می‌پردازیم و کمک می‌کنیم تا انتخاب بهتری برای پروژه‌های خود داشته باشید.

طراحی و تکنولوژی ESP32-C5 و ESP32-C61 نشان می‌دهد که Espressif نسل کاملاً جدیدی از بردهای توسعه IoT را معرفی کرده است. بردهایی که ترکیبی از معماری مدرن، قدرت پردازش بالا و ارتباطات هوشمند را در قالب یک طراحی حرفه‌ای ارائه می‌دهند. در مدل ESP32-C5-DevKitC-1 تمرکز روی یک ساختار بهینه RISC-V و پشتیبانی از Wi-Fi 6 و Bluetooth LE سبب شده این برد برای پروژه‌های سبک، کم‌مصرف و کاربردهای روزمره IoT به گزینه‌ای پرطرفدار تبدیل شود. اما در مقابل، ESP32-C61-DevKitC-1 با پردازنده دو‌هسته‌ای RISC-V، تکنولوژی Wi-Fi 6 پیشرفته‌تر، Bluetooth 5.4 و امکانات امنیتی سطح صنعتی مانند Secure Boot و Flash Encryption، یک محیط ویژه برای پروژه‌های حرفه‌ای، صنعتی و محصولات تجاری به شمار می‌رود. این برد از نظر طراحی داخلی به‌گونه‌ای ساخته شده که بتواند پردازش‌های سنگین، وظایف Real-Time، اتصال پایدار شبکه و مدیریت هم‌زمان چندین سنسور را بدون افت کارایی انجام دهد. در مجموع، طراحی و تکنولوژی ESP32-C5 و ESP32-C61 آن‌ها را به انتخابی کاربردی برای سازندگان دستگاه‌های هوشمند و تیم‌های R&D تبدیل کرده است.

 برد توسعه ESP32-C5-DevKitC-1 یکی از اولین ماژول‌های برند Espressif است که با فناوری Wi-Fi 6 (802.11ax) تولید شده‌است. این فناوری باعث می‌شود سرعت ارتباطات بی‌سیم افزایش یابد، اتصال به شبکه پایدارتر باشد و کارایی سیستم حتی در محیط‌های پرتراکم و شلوغ حفظ شود. این ویژگی‌ها بررد ESP32-C5 را برای نسل جدید دستگاه‌های IoT مناسب می‌‌کند.  علاوه بر این، ترکیب Wi-Fi 6 با پشتیبانی از Bluetooth 5 (LE) و تعداد کافی GPIO، امکان ساخت پروژه‌های پیشرفته و منعطف را فراهم می‌کند، از ربات‌های کوچک گرفته تا سیستم‌های خانه هوشمند و صنعتی. 

• مبتنی بر پردازنده 32 بیتی RISC-V با فرکانس بالا
• پشتیبانی از Wi-Fi 6 ، OFDMA ، Target Wake Time
• پشتیبانی از Bluetooth 5 Low Energy
• مصرف انرژی فوق‌العاده کم در حالت‌های Sleep
• مناسب برای پروژه‌های صنعتی، خانگی و هوشمندسازی
• داشتن GPIOهای متنوع و مناسب برای سنسورها، نمایشگرها و پروتکل‌های ارتباطی
• یکی از نکات جذاب درباره این برد، ترکیب توان محاسباتی مناسب و اتصال شبکه بسیار پایدار است. این موضوع باعث می‌شود ESP32-C5 گزینه‌ای مناسب برای پروژه‌هایی مانند خانه هوشمند، سیستم‌های کنترل از راه دور، پروژه‌های وب‌سرور محلی، Home Assistant یا حتی هواپیماهای مدل و ربات‌های سبک باشد.

ورژن جدیدتر، مدل ESP32-C61-DevKitC-1 است که با هدف افزایش امنیت، کارایی پردازشی و انعطاف‌پذیری بیشتر در پروژه‌های صنعتی مورد توجه قرار می‌گیرد. سری C61 به‌عنوان نسل ارتقا یافته C6، قدرت پردازش بالاتر، امنیت سخت‌افزاری بهتر و امکانات شبکه‌ای گسترده‌تری را شامل می‌شود.

1. پردازنده چند‌هسته‌ای RISC-V با توان پردازشی بالا

چیپ ESP32-C61 از معماری چند‌هسته‌ای RISC-V استفاده می‌کند که نسبت به نسل‌های قبلی ESP32، توان محاسباتی بالاتر، راندمان بهتر و زمان‌بندی دقیق‌تری در اجرای وظایف دارد. وجود بیش از یک هسته مستقل باعث می‌شود:

• وظایف سنگین پردازشی مانند پردازش داده سنسور، فیلترهای محاسباتی، پردازش تصویر سبک یا اجرای مدل‌های کوچک ML
• وظایف Real-Time مثل کنترل موتور، خواندن سنسورها، تایمینگ PWM
• وظایف ارتباطی مثل مدیریت Wi-Fi یا Bluetooth روی هسته‌های جداگانه اجرا شوند و هیچ‌کدام سرعت دیگری را مختل نکند.

این معماری امکان Parallel Processing را فراهم می‌کند و در پروژه‌هایی که نیاز به پاسخ‌دهی سریع و بار محاسباتی پیوسته دارند، نسبت به C3/C2/C5 جهش عملکردی محسوسی دیده می‌شود.

2. پشتیبانی هم‌زمان از Wi-Fi 6 و Bluetooth 5.4

چیپ C61 از 802.11ax (Wi-Fi 6) پشتیبانی می‌کند که نسل پیشرفته استاندارد شبکه بی‌سیم است و ویژگی‌های زیر را به‌همراه دارد:

• OFDMA : افزایش بهره‌وری کانال و توانایی سرویس‌دهی به چند دستگاه هم‌زمان
• MU-MIMO : پایداری بالاتر در شبکه‌های پرترافیک
• Target Wake Time  : کاهش مصرف انرژی در دستگاه‌های IoT باتری‌محور
• Throughput بهتر نسبت به Wi-Fi 4/5
• Latency کمتر در ارسال داده‌ها

این موارد باعث می‌شود C61 در محیط‌هایی با دستگاه‌های زیاد عملکرد بسیار پایدارتر داشته باشد. Bluetooth 5.4 نیز جدیدترین نسل Bluetooth Low Energy است که بهبودهای زیر را ارائه می‌دهد:

• مصرف انرژی کمتر و زمان‌بندی ارتباطی دقیق‌تر
• پایداری بهتر در فاصله‌های طولانی‌تر
• پشتیبانی از Advertising Extensions
• مناسب برای شبکه‌های Bluetooth Mesh
• سازگاری قوی با موبایل‌ها و گجت‌های BLE

به طور کلی ترکیب Wi-Fi 6 + BLE 5.4 باعث می‌شود بتوان هم‌زمان داده‌های حجیم را با Wi-Fi ارسال کرد و از BLE برای Pairing، کنترل محلی، Beaconها یا ارتباط سنسورها استفاده کرد. این برای دستگاه‌های چند‌پروتکلی فوق‌العاده ارزشمند است. 

ESP32-C61 دارای بلوک‌های امنیتی است.

AES، SHA، RSA ، ECC Hardware Accelerator

وظیفه: اجرای عملیات رمزنگاری سنگین بدون فشار روی CPU 

• Secure Boot v2

وظیفه: جلوگیری از اجرای Firmware غیرمجاز

• Flash Encryption وظیفه: محافظت از داده‌ها و Firmware در برابر دسترسی فیزیکی
• Key Management Hardware وظیفه: ذخیره کلیدها داخل Secure Element داخلی
• Anti-rollback وظیفه: جلوگیری از نصب Firmware قدیمی و ناامن

این قابلیت‌های امنیتی باعث می‌شوند عملیات‌هایی مانند TLS ،VPN، ارتباط امن MQTT-TLS، رمزنگاری داده‌های سنسورها و احراز هویت دستگاه‌ها با سرعت بالا، امنیت زیاد و مصرف انرژی کمتر انجام شوند. در نتیجه، استفاده از این امکانات فشار کمتری به پردازنده وارد می‌کند و پایداری سیستم را افزایش می‌دهد. به همین دلیل،ESP32-C61 گزینه‌ای مناسب برای اتوماسیون صنعتی، محصولات تجاری IoT، سیستم‌های پرداخت، تجهیزات پزشکی و به‌طور کلی هر پروژه‌ای است که به سطح بالایی از امنیت و اطمینان‌پذیری نیاز دارد.

برای انتخاب بین این دو بورد، باید نیاز پروژه و نوع کاربرد را مشخص کنید. هر دو بورد از جدیدترین قابلیت‌های ارتباطی برخوردارند، اما تفاوت‌هایی نیز دارند:

برد ESP32-C5 از یک پردازنده تک‌هسته‌ای RISC-V بهره می‌برد که برای پروژه‌های سبک‌تر، کاربردهای عمومی IoT و وظایف کنترلی ساده گزینه‌ای مناسب محسوب می‌شود. در مقابل، ESP32-C61 دارای هسته پردازشی قوی‌تر و کارایی بالاتری است که آن را برای پردازش‌های سنگین‌تر، پروژه‌های صنعتی و سیستم‌هایی با نیاز پردازشی پایدار و مداوم به انتخاب مناسب‌تری تبدیل می‌کند.

هر دو برد از Wi-Fi 6 (802.11ax) پشتیبانی می‌کنند و عملکرد خوبی در ارتباطات بی‌سیم ارائه می‌دهند. با این حال، ESP32-C61 معمولاً در شرایط شبکه‌های شلوغ، اتصال پایدارتر و قابلیت‌های پیشرفته‌تری در مدیریت ارتباطات و امنیت شبکه فراهم می‌کند که برای محیط‌های حرفه‌ای و صنعتی اهمیت بیشتری دارد.

در زمینه امنیت، ESP32-C61 توجه جدی‌تری به سطح سخت‌افزار داشته و امکانات پیشرفته‌تری مانند رمزنگاری سخت‌افزاری، Secure Boot و Flash Encryption را به‌صورت کامل‌تری ارائه می‌دهد. اگر پروژه شما شامل محافظت از داده‌ها، ارتباطات امن، احراز هویت دستگاه‌ها یا تولید محصول نهایی تجاری است، C61 گزینه مطمئن‌تر و آینده‌نگرانه‌تری خواهد بود.

از نظر هزینه، ESP32-C5 معمولاً گزینه‌ای اقتصادی‌تر محسوب می‌شود و برای پروژه‌هایی با بودجه محدود انتخاب مناسبی است. در مقابل، ESP32-C61 با وجود قیمت کمی بالاتر، امکانات فنی، امنیتی و شبکه‌ای گسترده‌تری ارائه می‌دهد که در بسیاری از پروژه‌های حرفه‌ای، این اختلاف قیمت کاملاً توجیه‌پذیر است.

ESP32-C5-DevKitC-1 یک بورد اقتصادی، جدید و مجهز به Wi-Fi 6 + Bluetooth 5 است که برای طیف وسیعی از کاربران مناسب است؛ مخصوصاً کسانی که می‌خواهند وارد نسل جدید ارتباطات IoT شوند اما بودجه محدودتری دارند. این برد توسعه برای دانشجویان و افراد تازه‌کار هستند و در IoT و Embedded فعالیت دارند برای یادگیری Arduino، ESP-IDF، شبکه، MQTT، سنسورها و میکروکنترلرها مناسب است. خانه هوشمند، کنترل رله‌ها، پروژه‌های DIY، سیستم‌های پایش محیط و گجت‌های سبک IoT از کاربردهای ESP32-C5 است. از آنجا که این برد مصرف انرژی پایینی دارد، برای پروژه‌های کم‌مصرف استفاده می‌شود.

از برد ESP32-C61-DevKitC-1 می‌توان در کاربردهایی مانند کنترل موتورهای دقیق، سیستم‌های مانیتورینگ کارخانه، Home Automation پیشرفته، شبکه‌های سنسوری گسترده، Edge AI، پردازش داده در لبه شبکه، رباتیک و دستگاه‌های هوشمند قابل فروش استفاده کرد. در مجموع، ESP32-C61 برای پروژه‌هایی مناسب است که نیاز به سرعت بالا، امنیت قوی، شبکه پایدار و توان پردازشی هم‌زمان دارند.

انتخاب بین ESP32-C5 و ESP32-C61 کاملاً به سطح پروژه، نیاز پردازشی و کاربرد نهایی بستگی دارد. اگر به‌دنبال یک بورد اقتصادی، ساده‌تر و مناسب برای پروژه‌های آموزشی، نمونه‌سازی سریع، خانه هوشمند و کاربردهای IoT متوسط هستید، ESP32-C5 با پشتیبانی از Wi-Fi 6 و Bluetooth LE یک گزینه سبک، مقرون‌به‌صرفه و کارآمد است. اما اگر پروژه شما حرفه‌ای‌تر است و به قدرت پردازش بالاتر، امنیت سخت‌افزاری صنعتی، ارتباط پایدارتر، مدیریت چند وظیفه‌ای واقعی (Dual-Core RISC-V) و امکانات شبکه پیشرفته نیاز دارید، ESP32-C61 انتخاب به‌مراتب بهتری است. این مدل برای اتوماسیون صنعتی، کنترل موتور، رباتیک، شبکه‌های پرتراکم، Edge AI و محصولات تجاری قابل فروش طراحی شده است. در نتیجه، اگر هدف شما یادگیری یا ساخت پروژه‌های سبک است، C5 کافی است؛ اما برای ساخت دستگاه‌های واقعی، پیچیده و آینده‌محور، C61 بهترین انتخاب است.