ESP32低功耗模式

1.ESP32 系列芯片提供三种可配置的睡眠模式，针对这些睡眠模式,我们提供了了多种低功耗解决方案，用户可以结合具体需求选择睡眠模式并进行配置。三种睡眠模式如下:

• Modem-sleep 模式：CPU 可运行，时钟可被配置。Wi-Fi/蓝牙基带和射频关闭。
• Light-sleep 模式：CPU 暂停运行，Wi-Fi/蓝牙基带和射频关闭。RTC 存储器和外设以及 ULP 协处理器运行。任何唤醒事件(MAC、主机、RTC 定时器或外部中断)都会唤醒芯片。
• Deep-sleep 模式：CPU 和大部分外设都会掉电，Wi-Fi/蓝牙基带和射频关闭，只有 RTC 存储器和 RTC 外设以及 ULP 协处理器可以工作。Wi-Fi 和蓝牙连接数据存储在 RTC 中。

三种模式的区别如下：

2.Modem-sleep 模式

• 目前 ESP32 的 Modem-sleep 仅工作在 Station 模式下,连接路由器后生效。Station 会周期性在工作状态和睡眠状态两者之间切换。
• ESP32 通过 Wi-Fi 的 DTIM Beacon 机制与路由器保持连接。在 Modem-sleep 模式下，系统可以自动被唤醒，无需配置唤醒源。一般路由器的 DTIM Beacon 间隔为 100 ms ~ 1,000 ms。
• DTIM (Delivery Traffic Indication Message): 使用无线路由器时无线发送数据包的频率。
• 在 Modem-sleep 模式下，ESP32 会在两次 DTIM Beacon 间隔时间内，关闭 Wi-Fi 模块电路，达到省电效果，在下次 Beacon 到来前自动唤醒。睡眠时间由路由器的 DTIM Beacon 时间决定。Modem-sleep 模式可以保持与路由器的 Wi-Fi 连接，并通过路由器接收来自手机或者服务器的交互信息。
• Modem-sleep 一般用于 CPU 持续处于工作状态并需要保持 Wi-Fi 连接的应用场景，例如，使用 ESP32 本地语音唤醒功能，CPU 需要持续采集和处理音频数据。

3.Light-sleep 模式

Light-sleep 的工作模式与 Modem-sleep 相似，不同的是，除了关闭 Wi-Fi 模块电路以外，在 Light-sleep 模式下，还会关闭时钟并暂停内部 CPU，比 Modem-sleep 功耗更低。有两种方式使 CPU 进入 Light-sleep 模式：

• 强制 Light-sleep： 通过调用 API 强制 CPU 进入 Light-sleep 模式，强制进入 Light-sleep 模式后，不能通过路由器接收来自手机或者服务器的交互信息。强制 Light-sleep 模式可用于需要保持与路由器的连接，不需要实时响应路由器发来的数据的场景。
• 自动 Light-sleep： 配置为自动休眠方式后，会在 CPU 处于空闲的状态下自动进入 Light-sleep 模式，能通过路由器接收来自手机或者服务器的交互信息。通常自动 Light-sleep 会与 Modem-sleep 模式 以及电源管理功能共同使用，电源管理功能允许系统根据 CPU 负载动态调节 CPU 频率以降低功耗。若系统应用中有小于 DTIM Beacon 间隔时间的循环定时,系统将不能进入 Light-sleep 模式。
• 自动 Light-sleep 模式可用于需要保持与路由器的连接，可以实时响应路由器发来的数据的场景。并且在未接收到命令时，CPU 可以处于空闲状态。比如 Wi-Fi 开关的应用，大部分时间 CPU 都是空闲的，直到收到控制命令，CPU 才需要进行 GPIO 的操作。

4.Deep-sleep 模式

相对于其他两种模式，系统无法自动进入 Deep-sleep，需要由用户调用接口函数 esp_deep_sleep_start() 进入 Deep-sleep 模式。在该模式下，芯片会断开所有 Wi-Fi 连接与数据连接，进入 Deep-sleep 模式，只有 RTC 存储器和 RTC 外设以及 ULP 协处理器可以工作。从 Deep-sleep 唤醒后，CPU 将软件复位重启。

Deep-sleep 可以用于低功耗的传感器应用,或者大部分时间都不需要进行数据传输的情况。设备可以每隔一段时间从 Deep-sleep 状态醒来测量数据并上传,之后继续进入 Deep-sleep。也可以将多个数据存储于 RTC memory(RTC memory 在 Deep-sleep 模式下仍然可以保存数据),然后一次发送出去。

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