広島工業大学紀要研究編
第 ₅₂ 巻（₂₀₁₈）73 – 76

論

文

エッジノードプラットフォーム ESP8266 の低消費電力利用
近藤

明弘*・村上和也**・鬼追一雅**（平成₂₉年₁₁月 ₁ 日受付）

Using ESP8266 with Low Power Consumption as an Edge Node Platform
Akihiro KONDO, Kazuya MURAKAMI and Kazumasa KIOI
(Received Nov. 1, 2017)

Abstract
Current consumption of the edge node platform ESP8266 has been evaluated. As a result, Modemsleep and Light-sleep got nearly the specification values. Although the current consumption was about
4 times the specified value in Deep-sleep, the obtained value (37 μ A) was sufficiently low. It was shownthat there is a possibility of continuous operation from 400 days to 1200 days with one AA battery.
Key Words: Low Power, edge node platform, ESP, Arduino₁は消費電流が大きすぎる。

はじめにその対策として ESP₈₂₆₆ はスリープモードを提供してい近年，モノのインターネット，IoT（Internet of Things）

るが，その利用方法はユーザに委ねられている。本論文でが急速に広まりつつある。これは互いに識別可能で，かつ，は，ESP₈₂₆₆ の電池駆動による長時間連続使用を目的とし通信して相互利用することが可能な多数の高性能機器からて低消費電力モードの性能検証を，適用事例を交えて検討構成されるシステムである［ ₁ ］。IoT 時代になって，小型した結果について報告する。各スリープモードの消費電流で安価な自由度の高いコンピュータハードウェアが簡単に値を測定した後，適用事例として，温湿度・気圧センサを手に入るようになり，エンドユーザがプログラミングを行用いた環境測定システムおよび心拍センサを用いたシステえる環境が整ってきた。これらの普及により，専門家では

ムの消費電流を実測評価した。以下にその詳細を報告する。

ないエンドユーザが製品に好みの機能を付け加えることが₂

エッジノードの構成

₂.₁

システム構成可能となってきた［ ₂ ］。
我 々 は IoT の 中 核 技 術 で あ る エ ッ ジ ノ ー ド プ ラット
フォームに関して，これまでにエッジノードプロセッサの設計中のエッジノードシステム構成を図 ₁ に示す。

拡張機能［ ₃ ］および，低消費電力エッジノードプロセッ

ESP₈₂₆₆ がゲートウェイとして WiFi ルータ経由でインターサの実現［ ₄ ］に取り組んできた。各種エッジノードプ

ネットに接続できる。終端デバイス（Sensor/Actuator）はラットフォームとして Arduino や Raspberry Pi，ESP₈₂₆₆

Coordinator あるいは Repeater に応答して動作する。またなどが普及しているが，WiFi 搭載でスリープモードが充実

Repeater は Coordinator にデータを転送し，Coordinator はしている ESP₈₂₆₆ は低消費電力利用に適している。

有線もしくは無線経由でゲートウェイ（ESP）にデータを

ESP₈₂₆₆ は Wi-Fi 動作時の消費電力が Raspberry Pi に比渡す。ESP₈₂₆₆ は Arduino 言語でプログラミング可能であべて ₂ 分の ₁ 程度と低消費電力ではあるが，平均消費電流

り，Repeater には Arduino 系のデバイスを混在させても共₈₀ mA（約 ₂₆₄ mW）であり，電池駆動で連続使用するに通のソフトウェアを利用できる。

* 広島工業大学大学院工学系研究科情報システム科学専攻** 広島工業大学情報学部情報工学科
─ 73 ─

近藤明弘・村上和也・鬼追一雅

3

₃

Internet

電流測定方法

電流測定方法

電流測定には TI 社の電流・電圧モジュール INA226 が電流測定には TI 社の電流・電圧モジュール INA₂₂₆2 が搭載された INA226PRC と ESP8266 を I C 接続したもの載された INA₂₂₆PRC と ESP₈₂₆₆ を I₂C 接続したものを使WiFi

使 用 し た ． INA226PRC の 測 定 電 流 値 の 最 小 分 解 能用した。INA₂₂₆PRC の測定電流値の最小分解能は₀.₁mA，ESP (Gateway)
WiFi

0.1mA，測定範囲は-3.2768A～＋3.2767Aである．測定A ～＋₃.₂₇₆₇ A である。測定回路の構測定範囲は－₃.₂₇₆₈
成を図₂ に示す。 2 に示す．
路の構成を図UART, I2C, SPI

Coordinator

Coordinator

Sensor/Actuator

Sensor/Actuator

図₁

XBee

Repeater

Sensor/Actuator

エッジノードシステムブロック図

図 1 エッジノードシステムブロック図

₂.₂

ESP₈₂₆₆

2.2 ESP8266
Espressif systems 社の ESP₈₂₆₆EX チップは Wi-Fi 通信機

Espressif
社の ESP8266EX
チップは Wi-Fi 通信
b プロセッサおよび
SRAM がオンチップに集積化
能と ₃₂systems

されたシステムオンチップ（SoC）である。プログラム
機能と３２ｂプロセッサおよび
SRAM がオンチップに集積

図₂

ロード用の ₄ MB フラッシュメモリと共に SMD モジュー

測定回路の構成化されたシステムオンチップ(SoC)である．プログラムロー
ル 化 さ れ た ESP-WROOM-₀₂ モ ジ ュ ー ル が，同 じ く

ド用の 4MB フラッシュメモリと共に SMD モジュール化さ₄

Espressif systems 社から供給されている。本論文においてれた ESP-WROOM-02
モジュールが，同じく Espressif
ESP₈₂₆₆ と表記しているものは全て，このモジュールおよ

ESP₈₂₆₆ 単体の消費電流計測
図 2 測定回路の構成
まず初めに，ESP₈₂₆₆ 単体の各スリープモード動作時のWi-Fi モジュールを起動
びモジュールを搭載した開発用ボードを指す。
systems
社から供給されている．本論文において ESP8266 消費電流測定を行った。各測定は4
ESP8266 単体の消費電流計測

ESP₈₂₆₆ には ₃ 種類のスリープモードが備わっており，後， ₅ まず初めに，ESP8266
秒間待機しスリープへ移行させた。サンプリング間と表記しているものは全て，このモジュールおよびモジュ単体の各スリープモード動作時
ソフトウェア制御することができる。 ₃ つのスリープモー

隔は ₁₀ ms で₂₅₀₀回サンプリングし，₂₅秒間の測定を行っドの仕様を表 ₁ に示す［ ₅ ］。Deep-sleep モードでは real-た。表 ₂ に ₃ つの Sleep モード時の電流測定結果を示す。

ールを搭載した開発用ボードを指す．

ESP8266には３種類のスリープモードが備わっており，
time clock（RTC）とウォッチドッグタイマ以外は停止して消費電流測定を行った．各測定は Wi-Fi モジュールを起後，5 秒間待機しスリープへ移行させた．サンプリング間

ソフトウェア制御することができる．３つのスリープモー
おり，水晶振動子も停止している。

ESP₈₂₆₆ 単体消費電流測定結果
表
各 Sleepは₂ 10ms
でモード時の2500 回サンプリングし，25秒間の測定を行

ド の 仕 様 を 表 1 に 示 す [5] ． Deep-sleep モ ー ド で は

た．表
2（mA）
に３つの Sleep
モード時の電流測定結果を示す
Modem-sleep
15.0
14.8
15.3

表₁

平

Light-sleep（mA）
Deep-sleep（μA）

ESP₈₂₆₆ のスリープモード仕様表［ ₅ ］

real-time clock(RTC)とウォッチドッグタイマ以外は停止
Modem
Light
Deep
Wi-Fi

OFF

OFF

CPU
RTC
current

ON
ON
15 mA

PendingON
0.9 mA

しており，水晶振動子も停止している．
System clock
ON
OFF

OFF
OFF
OFF
ON
10 μA

₄.₁

1.1
37.3

小

最

0.9
36.8

大

1.3
38.7

表 2 各 Sleep モード時の ESP8266 単体消費電流測定結果

Modem-sleep 時の ESP₈₂₆₆ 単体測定結果
平均

最小

最大

Light-sleep(mA)

1.1

0.9

1.3

ESP₈₂₆₆ 単体の消費電流グラフである。
測定終了時までのDeep-sleep(μA)
37.3
36.8
38.7

Modem
温湿度・気圧センサ

Light
Deep
Wi-Fi
OFF
OFF
OFF
適用事例
System clock₁ としてボッシュ・センサーテック社の温湿
ON
OFF
OFF
CPU
ON を使用した場合の消費電流評価を
Pending
OFF
BME₂₈₀度・気圧センサ
RTC
ON
ON
ON
行った。
current
15mA
0.9mA
10μA

₂.₄

最

図 ₃ は Modem-sleep
モードにおける，スリープ直前から
Modem-sleep(mA)
15.0
14.8
15.3

表 1 ESP8266 のスリープモード仕様表[5]₂.₃均

表 ₂ の Modem-sleep 時の平均電流値は ₁₅ mA であり，仕様

心拍センサ

2.3 温湿度・気圧センサ

適用事例 ₂ として SparkFun 社製の光学式心拍センサ

4.1 Modem-sleep 時の ESP8266 単体測定結果

図 3 は Modem-sleep モードにおける，スリープ直前

ら測定終了時までの ESP8266 単体の消費電流グラフでる．
表 2 の Modem-sleep 時の平均電流値は 15mA であり適用事例１としてボッシュ・センサーテック社の温湿仕様通りの性能が得られた．グラフを見ると，スリープ

度・気圧センサを使用した場合の消費電流評価をた。こ の セBME280
ンサはアナロ グ 出 力 の み の た め，ADC にの消費電流値は 15mA 付近でほとんどばらつき無く安定行った．
MCP₃₀₀₂ を使用し，ESP₈₂₆₆ との SPI 通信によってデーている．

Pulse Sensor Amped を使用した場合の消費電流評価を行っタを取得した。

2.4 心拍センサ

図₃
─ 74 ─

適用事例２として SparkFun 社製の光学式心拍センサ

Pulse Sensor Amped を使用した場合の消費電流評価を行Modem-sleep 時の ESP₈₂₆₆ 単体消費電流グラフ

エッジノードプラットフォーム ESP8266 の低消費電力利用

通りの性能が得られた。グラフを見ると，スリープ時の消費

表₃

電流値は ₁₅ mA 付近でほとんどばらつき無く安定している。

4.2 Light-sleep 時の ESP8266 単体測定結果

2 表Light-sleep
時の ESP8266
2 の Light-sleep時の電流測定結果を見ると平均電流
ESP₈₂₆₆ 単体測定結果
₄.₂ Light-sleep
時の単体測定結果

全体平均
26.9
18.2
15.5

Modem-sleep（mA）
Light-sleep120（mA）
Deep-sleep（mA）

スリープ時
15.4
2.9
0.4

センシング時
73.6
73.3
73.9

100
120

表
₂時の
の Light-sleep時の電流測定結果を見ると平均電流値
値はであり，ほぼ仕様通りの性能が得られた．
2 1.1mAの Light-sleep時の電流測定結果を見ると平均電流
2表 Light-sleep
ESP8266
単体測定結果current (mA)current (mA)current (mA)

80
100
120

は
₁.₁ mA であり，ほぼ仕様通りの性能が得られた。LightLight-sleep
モードにおける
ESP8266 単体の消費電流グラは 21.1mAであり，ほぼ仕様通りの性能が得られた．
表の Light-sleep時の電流測定結果を見ると平均電流

60
10080

モードにおける
単体の消費電流グラフを図フを図4 に示す．
ght-sleep
モードにおける
ESP8266 単体の消費電流グラは1.1mAであり，ほぼ仕様通りの性能が得られた．
sleep

各 Sleep モード時の ESP₈₂₆₆＋BME₂₈₀ 消費電流測定結果

ESP₈₂₆₆

₄ に示す。

を図 4 に示す．
ght-sleep
モードにおける ESP8266 単体の消費電流グラを図 4 に示す．

40
8060
20
6040
40200
20 0

図 6

36

36

36.2

36.4

36.6

36.8

37

36.2

time (s)
36.4
36.6

36.8

37

0
time (s)Modem-sleep
からの立上り(ESP8266+BME280)
36
36.2
36.4
36.6
36.8
37

time (s)図 6 Modem-sleep からの立上り(ESP8266+BME280)
図 ₆ Modem-sleep からの立上り（ESP₈₂₆₆＋BME₂₈₀）
図 6 Modem-sleep
からの立上り(ESP8266+BME280)
120
100
120

current (mA)current (mA)current (mA)

80
100
120
60
10080

図 ₄ Light-sleep 時の ESP₈₂₆₆ 単体消費電流グラフ
図 4 Light-sleep 時の ESP8266 単体消費電流グラフ

40
60
80
20
40
60

Deep-sleep
時の ESP₈₂₆₆
単体測定結果図 4 ₄.₃
Light-sleep
時の ESP8266
単体消費電流グラフ

0
20
40
36

Deep-sleep
モードの仕様上の消費電流値は4.3 Deep-sleep
時の時のESP8266
単体測定結果図 4 Light-sleep
ESP8266
単体消費電流グラフ ₁₀ μ A であるが，INA₂₂₆PRCの最小分解能は ₀.₁ mAであるため，最小Deep-sleep
モードの仕様上の消費電流値は
10μA
である

3 Deep-sleep 時の ESP8266 単体測定結果

分解能 ₁ nA のデジタルマルチメータ（SANWA

20 0

PC₇₀₀₀）が，INA226PRCの最小分解能は0.1mA であるため，最小3Deep-sleep
Deep-sleep
時のESP8266 単体測定結果
モードの仕様上の消費電流値は10μA であるを用いて計測した。表 ₂ の Deep-sleep 時の消費電流測定結

分解能
1nA のデジタルマルチメータ（SANWA
PC7000）Deep-sleep
モードの仕様上の消費電流値は10μAである，INA226PRCの最小分解能は0.1mAであるため，最小果を見ると平均電流
₃₇.₃
₄ 倍弱である。
μ A は仕様値のを用いて計測した．
表モードでは必ずしも仕様通りの性能を得られな
2 の Deep-sleep，INA226PRCの最小分解能は0.1mA時の消費電流測定結であるため，最小解能 1nA のデジタルマルチメータ（SANWA
PC7000）Deep-sleep

果を見ると平均電流は仕様値の４倍弱である．
解能
1nA のデジタルマルチメータ（SANWA
PC7000）
いことがわかる。
用いて計測した．
表 237.3μAの Deep-sleep
時の消費電流測定結Deep-sleep
モードでは必ずしも仕様通りの性能を得られな用いて計測した．
表 37.3μA
2 の Deep-sleep
時の消費電流測定結を見ると平均電流は仕様値の４倍弱である．

36

36.2

36.4

36.6

36.8

37

36.2

time (s)
36.4

36.6

36.8

37

0

time (s)図 7 Light-sleep
3636.2からの立上り（ESP8266+BME280）
36.4
36.6
36.8
37
図 ₇ Light-sleep からの立上り（ESP₈₂₆₆＋BME₂₈₀）
time (s)図 7 Light-sleep からの立上り（ESP8266+BME280）

図 7 Light-sleep
からの立上り（ESP8266+BME280）
300
250
300

current (mA)current (mA)current (mA)

200
300
250

いことがわかる．
を見ると平均電流37.3μA は仕様値の４倍弱である．
eep-sleep
モードでは必ずしも仕様通りの性能を得られな

150
250
200

eep-sleep
モードでは必ずしも仕様通りの性能を得られなことがわかる．

100
200
150
50
150
100

ことがわかる．

010050 35
50 0

35.2

35.4
time (s)

35.6

35.8

36

35
35.2からの立上り（ESP₈₂₆₆＋BME₂₈₀）
35.4
35.6
35.8
36
図 ₈ Deep-sleep
0time (s)図 8 Deep-sleep
3535.2からの立上り（ESP8266+BME280）
35.4
35.6
35.8
36
time (s)も消費電流は ESP₈₂₆₆ が支配的である。
図₅

図 8 Deep-sleep からの立上り（ESP8266+BME280）

Deep-sleep モードのスリープ時には 340～714μA
ESP 単体の場合の₁₀
温湿度・気圧センサの動作時電流は程度な
図 8 Deep-sleep からの立上り（ESP8266+BME280）

Deep-sleep 時の ESP₈₂₆₆ 単体消費電流精密測定グラフ倍程度の電流が流れ，温湿度・気圧センサの消費電流が支₅のでDeep-sleep モード以外は，スリープ時もセンシング時
温湿度・気圧センサの動作時電流は340～714μA 程度な配的である。これは今回の実測実験では温湿度・気圧セン
ESP₈₂₆₆＋温湿度・気圧センサの消費電流計測 も消費電流はESP8266が支配的である．
温湿度・気圧センサの動作時電流は340～714μA程度なので Deep-sleep モード以外は，スリープ時もセンシング時
サの制御系を実装していないためである。温湿度・気圧セ

Deep-sleep モードのスリープ時には ESP 単体の場合のDeep-sleep
モード以外は，スリープ時もセンシング時
ンサのスリープ時電流は₀.₁ μ A 程度であるので，ESP の次に，温湿度・気圧センサ BME₂₈₀ を ESP₈₂₆₆ に接続し，のでも消費電流はESP8266が支配的である．

図 5 Deep-sleep 時の ESP8266 単体消費電流精密測定グラフ

も消費電流はESP8266が支配的である．ESP 単体の場合のDeep-sleep
モードを利用する場合は温湿度・気圧センサも電流計測を行った。システム環境は，₃₀秒ごとに温湿度・気
図 5 Deep-sleep
時の ESP8266 単体消費電流精密測定グラフ
Deep-sleep
モードのスリープ時には１０倍程度の電流が流れ，温湿度・気圧センサの消費電流

スリープさせると効果的であると考えられる。
が支配的である．これは今回の実測実験では温湿度・気圧
Deep-sleep
モードのスリープ時には ESP 単体の場合の１０倍程度の電流が流れ，温湿度・気圧センサの消費電流
また図₈ に示すように，ESP₈₂₆₆ は Deep-sleep からの復₃
つのスリープモードで計測した結果を表₃に示す。
センサの制御系を実装していないためである．温湿度・気
次に，温湿度・気圧センサ BME280 を ESP8266 に接続
１０倍程度の電流が流れ，温湿度・気圧センサの消費電流が支配的である．これは今回の実測実験では温湿度・気圧
ESP8266+温湿度・気圧センサの消費電流計測
帰時には一時的に ₂₅₀ mA 以上の電流を必要とする。ピー
温湿度・気圧センサの動作時電流は ₃₄₀～₇₁₄ μ A 程度な
圧センサのスリープ時電流は0.1μA 程度であるので，ESP
し，電流計測を行った．システム環境は，30
秒ごとに温湿が支配的である．これは今回の実測実験では温湿度・気圧
ESP8266+温湿度・気圧センサの消費電流計測
センサの制御系を実装していないためである．温湿度・気
次に，温湿度・気圧センサ
BME280 を ESP8266 に接続

5圧をセンシングし，DUTの起動から₆₀秒間測定を行った。
図 ESP8266+温湿度・気圧センサの消費電流計測
5 Deep-sleep
時の ESP8266 単体消費電流精密測定グラフ

ので Deep-sleep モード以外は，スリープ時もセンシング時

度・気圧をセンシングし，DUTの起動から
60 秒間測定を次に，温湿度・気圧センサ
BME280を ESP8266に接続，電流計測を行った．システム環境は，30
秒ごとに温湿行った．3
つのスリープモードで計測した結果を表
3 に示，電流計測を行った．システム環境は，30
秒ごとに温湿・気圧をセンシングし，DUT の起動から 60
秒間測定をす．
・気圧をセンシングし，DUTの起動から 60 秒間測定をった．3 つのスリープモードで計測した結果を表3 に示った．3 つのスリープモードで計測した結果を表 3 に示

ク期間は ₅₀ ms 程度である。

の Deep-sleep モードを利用する場合は温湿度・気圧センサ
センサの制御系を実装していないためである．温湿度・気圧センサのスリープ時電流は 0.1μA 程度であるので，ESPもスリープさせると効果的であると考えられる．
圧センサのスリープ時電流は0.1μA 程度であるので，ESP──
の75Deep-sleep
モードを利用する場合は温湿度・気圧センサ
また図 8 に示すように，ESP8266は Deep-sleep からののDeep-sleep
モードを利用する場合は温湿度・気圧センサ
もスリープさせると効果的であると考えられる．
復帰時には一時的に 250mA 以上の電流を必要とする．ピー
もスリープさせると効果的であると考えられる．

[1]
温湿度・気圧センサと同様に，Deep-sleep モード以外は，スリープ時もセンシング時も消費電流はほぼ ESP8266 の近藤明弘・村上和也・鬼追一雅

電流値によって決まる．
システムを DUT として設置し計測を行った．システム環境あると考えられる．

システムを DUT として設置し計測を行った。システム環
秒間測定を行った．
３つのスリープモードで計測した結果の起動から₆₀を表 境は，₃₀秒ごとに心拍をセンシングし，ESP
4表に示す．いずれも６０秒間の測定結果である．
4 各 Sleep モード時の ESP+心拍センサ消費電流測定結果
Modem-sleep(mA)
36.8
16.1
76.6
を表 ₄ に示す。いずれも₆₀秒間の測定結果である。

ESP8266は単３乾電池１本で約日～3000
日間，WiFi [4]
38
38.2
38.4
38.61000
38.8
39を維持できることになる．
time (s)Coordinator
あるいは
WiFi
Gateway としてスリープ状態
動作時には80mA 程度を消費するので，10 秒程度のセン0

表 4 各 Sleep
モード時の ESP+心拍センサ消費電流測定結果
Light-sleep(mA)
29.5
2.4
76.0
Deep-sleep(mA) 全体平均
24.7
Modem-sleep(mA)
36.8
Light-sleep(mA) 全体平均
29.5
Modem-sleep（mA）
36.8
Deep-sleep(mA)
24.7
Light-sleep
（mA）
29.5
120

0.7
75.5
スリープ時
センシング時
16.1
76.6
スリープ時
2.4
76.0 センシング時
76.6
0.716.1
75.5

各 Sleep モード時の ESP＋心拍センサ消費電流測定結果

Deep-sleep（mA）

24.7

2.4
0.7

100

current (mA)current (mA)

100
60
80
40
60
20
400

40

40.2

20

40.4

40.6

40.8

40.6

40.8

41

time (s)

0
40

40.2

40.4

41

図 9 Modem-sleep からの立上り（ESP+心拍センサ）
time (s)図 ₉ Modem-sleep からの立上り（ESP＋心拍センサ）
図 9 Modem-sleep からの立上り（ESP+心拍センサ）
120
100

current (mA)current (mA)

120
80
100
60
80
40
60
20
400
20

40

40.2

40.4

図₁₁

76.0
75.5

120
80

40.6

40.8

41

40.6

40.8

41

time (s)
40.2

40.4

Deep-sleep からの立上り（ESP＋心拍センサ）

を維持できることになる．
図 11 Deep-sleep からの立上り（ESP+心拍センサ）
シング動作ならば約4000 回～12000 回程度実行できる．つ
動作時には
80mA
程度を消費するので，10 秒程度のセン [5]動作時には ₈₀ mA 程度を消費するので，₁₀秒程度のセン
まり１日１０回程度の測定が必要なアプリケーションであシング動作ならば約4000 回～12000 回程度実行できる．つシング動作ならば約₄₀₀₀回～₁₂₀₀₀回程度実行できる。つまれば４００日～１２００日，１日１００回程度の測定が必
Deep-sleep
モードの sleep 時には ESP 単体の２０倍程度り
₁ 日₁₀回程度の測定が必要なアプリケーションであれば
まり１日１０回程度の測定が必要なアプリケーションであ要なアプリケーションならば Coordinator を含めて４０日の電流が流れる．使用した心拍センサはスリープモードを₄₀₀日～₁₂₀₀日，
₁ 日₁₀₀回程度の測定が必要なアプリケー
れば４００日～１２００日，１日１００回程度の測定が必～１２０日程度の連続動作が可能である．
備えていないので
ESP の Deep-sleep モードを利用する場
ションならば Coordinator を含めて₄₀日～₁₂₀日程度の連続
要なアプリケーションならば Coordinator を含めて４０日
合は ESP側から心拍センサの電源を制御するのが効果的で動作が可能である。
～１２０日程度の連続動作が可能である．
まとめ
8
₈ まとめ
エッジノードプラットフォーム ESP8266 の低消費電力
まとめ
8 エッジノードプラットフォーム
ESP₈₂₆₆ の低消費電力利利用を想定し，単体での消費電流実測評価を行った．そのエッジノードプラットフォーム ESP8266 の低消費電力用を想定し，単体での消費電流実測評価を行った。その結結果，Modem-sleep および Light-sleep はほぼ仕様通りの利用を想定し，単体での消費電流実測評価を行った．その果，Modem-sleep
および Light-sleep はほぼ仕様通りの値を値を得た．Deep-sleep では仕様値の４倍程度の消費電流で得た。Deep-sleep
では仕様値の₄ 倍程度の消費電流では
結果，Modem-sleep
および Light-sleep
はほぼ仕様通りのはあったが実測値約 37μA は電池駆動を想定しても十分低あったが実測値約₃₇ μ A は電池駆動を想定しても十分低い値を得た．Deep-sleep
では仕様値の４倍程度の消費電流で
い消費電流である．さらに温湿度・気圧センサと心拍セン
消費電流である。さらに温湿度・気圧センサと心拍センサはあったが実測値約 37μA は電池駆動を想定しても十分低サの事例についての消費電流測定も実施した．その結果，の事例についての消費電流測定も実施した。その結果，使い消費電流である．さらに温湿度・気圧センサと心拍セン使用条件さえ満たすならば単３乾電池１本で４００日～１
用条件さえ満たすならば単₃ 乾電池 ₁ 本で₄₀₀日～₁₂₀₀日のサの事例についての消費電流測定も実施した．その結果，連続動作も十分可能なレベルであることが確認できた。
２００日の連続動作も十分可能なレベルであることが確認
使用条件さえ満たすならば単３乾電池１本で４００日～１
できた．
文献
２００日の連続動作も十分可能なレベルであることが確認

0
40

200
一般的な単
3 乾電池の電流容量は 900～2800mAh である．
150
[3]
7Deep-sleep
考察
モードでは実測値で 37μA 程度であったから

100
一般的な単
3 乾電池の電流容量は900～2800mAh
である．
ESP8266は単３乾電池１本で約1000
日～3000 日間，
WiFi
50
Deep-sleep
モードでは実測値で37μA程度であったから
Coordinator あるいは WiFi Gateway としてスリープ状態

秒間測定を行った。 ₃ つのスリープモードで計測した結果
全体平均 スリープ時 センシング時

表₄

300

あると考えられる．
250
7
考察
current (mA)は，30 秒ごとに心拍をセンシングし，ESP の起動から 60
₆ ESP＋心拍センサの消費電流計測
システムをDUT として設置し計測を行った．
システム環境秒間測定を行った．
３つのスリープモードで計測した結果
は，30秒ごとに心拍をセンシングし，ESPの起動から 60
ESP₈₂₆₆ に接続し，センシングするを表 4次に，心拍センサをに示す．いずれも６０秒間の測定結果である．

[2]

Light-sleep からの立上り（ESP＋心拍センサ）
図 図₁₀
10 Light-sleep
からの立上り（ESP+心拍センサ）
time (s)［できた．
₁ ］Miorandi, Daniele, et al. ＂Internet of things: Vision,

文献applications and research challenges,＂ Ad Hoc[1] Networks,
Miorandi,
Daniele, et al. "Internet of things: Vision,
vol. ₁₀, No. ₇, pp. ₁₄₉₇-₁₅₁₆, Sep. ₂₀₁₂.
文献applications
andet al.
researchchallenges,"
温湿度・気圧センサと同様に，Deep-sleep モード以外は，
ć, Mirjana,
ESP₈₂₆₆ の電Pi as Internet Ad Hoc
スリープ時もセンシング時も消費電流はほぼ［ ₂ ］Maksimovi＂Raspberry[1] Miorandi, Daniele, et al. "Internet of things: Vision,
vol.10,No.7, pp.1497-1516,
Sep. 2012.
ofNetworks,
things hardware:
performancesand constraints,＂
流値によって決まる。
スリープ時もセンシング時も消費電流はほぼ
ESP8266 のapplications and research challenges," Ad Hoc
温湿度・
気圧センサと同様に，
Deep-sleep
モード以外は，
Deep-sleep モードの sleep 時には ESP 単体の₂₀倍程度のIcETRAN ₂₀₁₄,
pp. ELI₁.₆.₁-₆,
Jun ₂-₅, Pi as[2] Proc.
Maksimović,
Mirjana,
et al.Serbia,"Raspberry
電流値によって決まる．
Networks,
vol.10,No.7,
pp.1497-1516,
Sep. 2012.
スリープ時もセンシング時も消費電流はほぼ
ESP8266 の₂₀₁₄.
電流が流れる。使用した心拍センサはスリープモードを備Internet of things hardware: performances and300
Maksimović, Mirjana, 用エッジノードプロセッ
et al. "Raspberry Pi as
電流値によって決まる．
［[2]
₃ ］近藤明弘，鬼追一雅，＂IoE
えていないので ESP の Deep-sleep モードを利用する場合
constraints," Proc. IcETRAN 2014, pp.ELI1.6.1-6,
250Internet”₂₀₁₆of things
hardware:andIEEE SMC
Hiroshimaperformances
Chapter 若手
は ESP 側から心拍センサの電源を制御するのが効果的であ
サの研究，
300
Serbia, Jun2-5, 2014.
200
ると考えられる。
研究会講演論文集，pp.
₇ 月．pp.ELI1.6.1-6,
constraints," Proc. ₄₇-₄₈，₂₀₁₆年
IcETRAN 2014,
250
150[3] 近藤明弘，鬼追一雅，“IoE 用エッジノードプロセッサ［ ₄ ］近藤明弘，鬼追一雅，“低消費電力エッジノードプロ
Serbia, Jun2-5, 2014.
₇ 考 200
察100の研究，” 2016
IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手
セッサの研究，”広島工業大学紀要研究編，第₅₁巻，
150[3] 近藤明弘，鬼追一雅，“IoE 用エッジノードプロセッサ50
年 7 月.
pp.研究会講演論文集，pp.47-48，2016
₄₅-₄₈，₂₀₁₇年 ₂ 月 .
一般的な単 ₃ 乾電池の電流容量は ₉₀₀～₂₈₀₀ mAh であ100の研究，” 2016 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手
0Inc,鬼追一雅，Low Power Solutions,＂［ [4]₅ ］Espressif＂ESP₈₂₆₆
る。Deep-sleep
モードでは実測値で₃₇ μ A 38.8程度であったか近藤明弘，“低消費電力エッジノードプロセ
38.2
38.4
38.6
39
50 38
研究会講演論文集，pp.47-48，2016 年 7 月.
time(s)
. Available:
https://www.espressif.com/sites/ 51 巻，［Online］
ら ESP₈₂₆₆ は単 ₃ 乾電池 ₁ 本で約₁₀₀₀日～₃₀₀₀日間，WiFi
ッサの研究，”広島工業大学紀要研究編，第
0
[4]
近藤明弘，
鬼追一雅，
“低消費電力エッジノードプロセ
38
38.2
38.4
38.6
38.8
39
default/files/₉b-esp₈₂₆₆-low_power_solutions_en_₀.
Coordinator あるいは WiFi Gateway としてスリープ状態を
pp.45-48，2017 年 2 月.
図 11 Deep-sleep からの立上り（ESP+心拍センサ）
time (s)ッサの研究，
51 巻，
pdf.
［Accessed:”広島工業大学紀要研究編，第₁₂-Oct-₂₀₁₇］.
維持できることになる。
[5] Espressif Inc, “ESP8266 Low Power Solutions,”
pp.45-48，2017 年 2 月.
図 11 Deep-sleep からの立上り（ESP+心拍センサ）[Online].
Available:
Deep-sleep モードの sleep 時には ESP 単体の２０倍程度
─ 76 ─
[5] Espressif Inc, “ESP8266 Low Power Solutions,”
https://www.espressif.com/sites/default/files/9b-esp8の電流が流れる．使用した心拍センサはスリープモードを[Online].
Available:
Deep-sleep モードの sleep 時には ESP 単体の２０倍程度
266-low_power_solutions_en_0.pdf. [Accessed: 12備えていないので ESP の Deep-sleep モードを利用する場
温湿度・気圧センサと同様に，Deep-sleep モード以外は，

current (mA)current (mA)

図 10

Light-sleep からの立上り（ESP+心拍センサ）