ESP-IDFを使ってみる

BluetoothとBLE

ESP32のBluetoothコントローラーは、BR/EDR(Basic Rate/Enhanced Data Rate)と、BLE(Bluetooth V4.2)の両方をサポートしています。
BRとはV1.0から存在する方式のBluetooth無線で、EDRとはV2.0で追加された方式のBluetooth無線です。
スペック上、BRとEDRをまとめて、BR/EDRとかBluetooth Classicと呼ばれています。
ESP32のBluetooth Architectureはこちらに公開されています。

ESP-IDFにはBR/EDRとBLEの両方のサンプルが含まれています。
BR/EDRのサンプルはこちら、BLEのサンプルはこちらです。

BR/EDRのサンプルの中では、SPPのサンプルが分かり易いです。
2台のESP32を使って、片方でこちらのacceptorを、もう片方でこちらのinitiatorをビルドします。
EDRのスペック上の転送速度は3Mbpsですが、ESP32では大体1.6Mbpsぐらいのスピードで通信することができます。

acceptorのサンプルを使うと、簡単に音声でESP32を操作することが出来るようになります。
始めに、こちらのサンプルのソース(example_spp_acceptor_demo.c)を一部変更します。

//#define SPP_SHOW_MODE
              SPP_SHOW_SPEED    /*Choose show mode: show
              data or speed*/

              #define SPP_SHOW_MODE SPP_SHOW_DATA   
              /*Choose show mode: show data or speed*/

これでSPPで受信したデータを表示できるようになります。
ビルドして実行するとSPPの受信待ちになります。

次に、スマホにこちらのアプリをインストールします。
このアプリは音声をテキストに変換し、SPPで送信するアプリで、HC05やHC06を受信機として使われることが多いです。
スマホにアプリをインストールしたら、ペアリングデバイスにESP_SPP_ACCEPTORを追加します。
ペアリングデバイスの追加はこちらなどを参考にしてください。
アプリを起動したら、CONNECTメニューから「ESP_SPP_ACCEPTOR」を選んでペアリングします。

さらに、LANGUAGEメニューから「JA」を選んで日本語が認識できるようにします。

この状態でマイクロフォンをタップし喋ると、喋った日本語がESP32側に表示されます。

日本語で喋ってみました。
なかなかいい感じです。
普通に日本語で使うことができます。
デモコードはこちらで公開しています。

最初は「おはよう」を認識してくれませんでしたが、どうも学習機能が有るようで、沢山喋ったら認識してくれるようになりました。
ただ、「ハロー」は認識しますが、「ハローESP32」は英語になってしまいます。
もう少し、鍛える必要が有りそうです。

長い日本語もきちんと認識することができます。
ソースは見ていないですが、おそらくGoogleの翻訳機能を使っているのだと思います。

こちらのアプリも音声をテキストに変換し、SPPで送信することができます。
Bluetooth接続時にTerminal modeを選びます。

音声入力だけでなくIMEからも入力することができます。

こちらの音声合成ライブラリを併用すれば、簡単にAlexaもどきが作れます。
英語だけでよければ、こちらの XFS5152CE音声合成モジュールを使うこともできます。

BLEのサンプルの中では、スループットを求めるサンプルが分かり易いです。
2台のESP32を使って、片方でこちらのserverを、もう片方でこちらのclientをビルドします。
こちらはBLEのNOTIFYを使っています。
BLE V4のスペック上の転送速度は1Mbpsですが、ESP32では500Kbpsぐらいのスピードで通信することができます。

ESP32シリーズのBluetooth/BLEのサポートはモデルにより微妙に違います。
一覧にするとこのようになります。

	BR/EDR	BLE 4.2	BLE 5.0
ESP32	〇	〇	×
ESP32S2	×	×	×
ESP32S3	×	〇	〇
ESP32C2(ESP8684)	×	〇	〇
ESP32C3(ESP8685)	×	〇	〇
ESP32C6	×	〇	〇
ESP32H2	×	〇	〇

ESP32S3などはBLE 4.2と5.0をサポートしていますが、どちらを使うかは以下のCONFIG値により決定します。
これは4.2の時です。
# CONFIG_BT_BLE_50_FEATURES_SUPPORTED is not set
CONFIG_BT_BLE_42_FEATURES_SUPPORTED=y

これは5.0の時です。
CONFIG_BT_BLE_50_FEATURES_SUPPORTED=y
# CONFIG_BT_BLE_42_FEATURES_SUPPORTED is not set

続く．．．