ESP32를 실제 제품에 적용하거나 STM32와 병행 설계

 

1. ESP32 모듈: WROOM vs WROVER 차이

Espressif의 ESP32는 SoC 단품과 RF·Flash·안테나를 포함한 모듈 형태로 공급됩니다.
산업 현장에서는 모듈 사용이 사실상 표준입니다.

1-1. 기본 개념

구분ESP32-WROOMESP32-WROVER

외부 PSRAM	❌ 없음	✅ 있음
Flash	4~16 MB	4~16 MB
RAM	내부 SRAM만	SRAM + PSRAM
크기	작음	큼
비용	저렴	더 비쌈
용도	일반 IoT	GUI / 음성 / 대용량 처리

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1-2. 세부 사양 비교

항목WROOM-32WROVER-32

내부 SRAM	~520 KB	~520 KB
외부 PSRAM	❌	4 MB / 8 MB
Wi-Fi/BLE	동일	동일
패키지	18×25.5 mm	18×31 mm
안테나 옵션	PCB / IPEX	PCB / IPEX

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1-3. 선택 기준 (중요)

WROOM이 적합한 경우

• 센서 데이터 수집
• MQTT / HTTP 통신
• 단순 제어 + 클라우드 연동
• 산업용 게이트웨이 “서브 MCU”

WROVER가 필요한 경우

• TFT/LCD GUI
• 음성 인식, 이미지 처리
• 웹서버 + 파일시스템(SPIFFS)
• OTA + 로그 버퍼 대용량 필요

산업 제품 권장

• 👉 가능하면 WROVER 사용
  (메모리 여유 = 장애 대응력)

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2. ESP32 vs STM32 하이브리드 설계 예

산업 자동화에서 가장 현실적인 구조는 ESP32 단독이 아니라 STM32와 분업하는 구조입니다.

2-1. 기본 아키텍처

[ 센서 / 액추에이터 ]
          ↓
      STM32 (Main Controller)
   - 실시간 제어
   - 안전 로직
   - Modbus / CAN / EtherCAT
          ↓ UART / SPI / Ethernet
      ESP32 (Communication MCU)
   - Wi-Fi / BLE
   - Cloud / OTA
   - Web / MQTT

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2-2. 역할 분담 표

기능STM32ESP32

실시간 제어	✅ 주 담당	❌
타이밍 정밀성	✅	⚠
산업 통신	CAN, RS-485, Ethernet	❌
무선 통신	❌	✅
클라우드	❌	✅
OTA 업데이트	⚠ 제한	✅
보안 TLS	제한적	강점

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2-3. 실제 적용 예

예 1) 산업용 IoT 컨트롤러

• STM32F4: 모터, 릴레이, 인터록
• ESP32: Wi-Fi + MQTT + 원격 유지보수

예 2) PLC 보조 통신 모듈

• STM32: PLC I/O 제어
• ESP32: 웹 대시보드, 데이터 업로드

핵심 원칙

“제어는 STM32, 네트워크는 ESP32”

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3. ESP32 산업용 적용 시 주의사항

ESP32는 산업용 MCU가 아니라 IoT SoC입니다.
그대로 쓰면 문제가 생길 수 있습니다.

3-1. 실시간성 한계

• Wi-Fi/BLE 스택이 우선순위 높음
• 인터럽트 지연 발생 가능
• ms 단위 정밀 제어에는 부적합

대책

• 실시간 제어는 STM32로 분리
• ESP32는 통신 전용으로 사용

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3-2. 전원·노이즈 문제 (매우 중요)

• Wi-Fi 송신 시 순간 400~600 mA
• 산업 현장 노이즈에 취약

필수 설계

• LDO + DC/DC 분리
• RF 그라운드 분리
• TVS / LC 필터 적용

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3-3. 온도/신뢰성

항목ESP32

산업 온도(-40~85℃)	일부 모델만
안전 인증	제한적
SIL / IEC	❌

대책

• 통신 보조 MCU로 한정
• 핵심 제어/안전 로직 배제

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3-4. 펌웨어 안정성

• FreeRTOS + Wi-Fi 스택 복잡
• 메모리 누수/스택 오버플로 주의

권장

• Watchdog 필수
• 메모리 사용량 상시 모니터링
• OTA 롤백 구조 설계

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4. ESP32 장기 공급 / 단종 로드맵 관점 분석

4-1. Espressif의 기본 전략

• ESP8266 → 단계적 축소
• ESP32 Classic → 유지
• RISC-V 계열(C3/C6/H2) → 장기 주력

Espressif는 산업용 15년 보증은 하지 않음.

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4-2. 장기 공급 관점 평가

항목평가

수명 정책	중기(5~8년)
산업 장기 보증	❌
로드맵 투명성	보통
대체 핀 호환	제한적

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4-3. 실무 권장 전략

✅ 설계 시

• 모듈 사용 (WROOM/WROVER)
• SoC 직접 설계 지양

✅ 제품 전략

• ESP32 = 통신 모듈 취급
• 핵심 기능은 STM32/Renesas

✅ 미래 대비

• ESP32-C3/C6로 마이그레이션 고려
• 펌웨어 추상화 계층 설계

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5. 최종 정리 (핵심만)

• WROOM vs WROVER
  • 👉 산업 제품은 WROVER 권장
• ESP32 단독 산업 제어는 위험
• STM32 + ESP32 구조가 현실적
• ESP32는 통신/OTA/클라우드 전담
• 장기 공급은 MCU 본체(STM32)가 책임