STM1Cube용 X-CUBE-IOTA32 확장 소프트웨어 패키지 사용자 매뉴얼

그만큼 X-CUBE-IOTA1 확장 소프트웨어 패키지 STM32큐브 STM32에서 실행되며 IOTA DLT(분산 원장 기술) 기능을 활성화하는 미들웨어를 포함합니다.
IOTA DLT는 사물 인터넷(IoT)을 위한 트랜잭션 결제 및 데이터 전송 계층입니다. IOTA는 사람과 기계가 무신뢰, 무허가 및 분산 환경에서 거래 수수료 없이 돈 및/또는 데이터를 전송할 수 있도록 합니다. 이 기술은 어떤 종류의 신뢰할 수 있는 중개인 없이도 소액 결제를 가능하게 합니다. 확장은 STM32Cube 소프트웨어 기술을 기반으로 구축되어 다양한 STM32마이크로컨트롤러 간의 이식성을 용이하게 합니다. 소프트웨어의 현재 버전은 다음에서 실행됩니다. B-L4S5I-IOT01A IoT 노드용 디스커버리 키트와 연결된 Wi-Fi 인터페이스를 통해 인터넷에 연결합니다.

두문자어 및 약어

표 1. 약어 목록

두문자어	설명
디엘티(DLT)	분산원장기술
IDE	통합 개발 환경
사물인터넷	사물 인터넷
포로	작업 증명

STM1Cube용 X-CUBE-IOTA32 소프트웨어 확장

위에view

그만큼 X-CUBE-IOTA1 소프트웨어 패키지 확장 STM32큐브 다음과 같은 주요 기능을 가진 기능:

STM32 기반 보드용 IOTA DLT 애플리케이션을 구축하기 위한 완전한 펌웨어

다음을 특징으로 하는 미들웨어 라이브러리:
– 프리RTOS
– Wi-Fi 관리
– 암호화, 해싱, 메시지 인증 및 디지털 서명(Cryptolib)
– 전송 수준 보안(MbedTLS)
– Tangle과 상호 작용하기 위한 IOTA 클라이언트 API
모션 및 환경 센서에 액세스하는 애플리케이션을 구축하기 위한 완전한 드라이버

ExampIOTA DLT 클라이언트 애플리케이션을 개발하는 방법을 이해하는 데 도움이 되는 파일
STM32Cube 덕분에 다양한 MCU 제품군 간에 쉽게 이식 가능

사용자 친화적인 무료 라이선스 조건

소프트웨어 확장은 STM32 마이크로컨트롤러에서 IOTA DLT를 활성화하는 미들웨어를 제공합니다. IOTA DLT는 사물 인터넷(IoT)을 위한 트랜잭션 결제 및 데이터 전송 계층입니다. IOTA는 사람과 기계가 무신뢰, 무허가 및 분산 환경에서 거래 수수료 없이 돈 및/또는 데이터를 전송할 수 있도록 합니다. 이 기술은 어떤 종류의 신뢰할 수 있는 중개인 없이도 소액 결제를 가능하게 합니다.

아이오타 1.0

분산 원장 기술(DLT)은 트랜잭션을 기록하기 위한 암호화된 보안 분산 데이터베이스인 분산 원장을 유지 관리하는 노드 네트워크에 구축됩니다. 노드는 합의 프로토콜을 통해 트랜잭션을 발행합니다.
IOTA는 IoT용으로 특별히 설계된 분산 원장 기술입니다.
IOTA 분산 원장은 탱글이라고 하며 IOTA 네트워크의 노드에서 발행한 트랜잭션에 의해 생성됩니다.
Tangle에서 트랜잭션을 게시하려면 노드가 다음을 수행해야 합니다.

팁이라고 하는 두 개의 승인되지 않은 거래를 확인합니다.

새 트랜잭션 생성 및 서명
충분한 작업 증명 수행

새로운 거래를 IOTA 네트워크에 브로드캐스트

트랜잭션은 검증된 트랜잭션을 가리키는 두 개의 참조와 함께 탱글에 첨부됩니다.
이 구조는 정점이 단일 트랜잭션을 나타내고 가장자리가 트랜잭션 쌍 간의 참조를 나타내는 방향성 비순환 그래프로 모델링할 수 있습니다.
제네시스 트랜잭션은 얽힌 루트에 있으며 iotas라고 하는 사용 가능한 모든 IOTA 토큰을 포함합니다.
IOTA 1.0은 삼진 표현을 기반으로 하는 다소 독특한 구현 방식을 사용합니다. IOTA의 모든 요소는 비트 대신 trits = -1, 0, 1을 사용하고 바이트 대신 3 trit의 trytes를 사용하여 설명합니다. tryte는 -13에서 13 사이의 정수로 표시되며 문자(AZ)와 숫자 9를 사용하여 인코딩됩니다.
IOTA 1.5(Chrysalis)는 XNUMX진 트랜잭션 레이아웃을 XNUMX진 구조로 대체합니다.
IOTA 네트워크에는 노드와 클라이언트가 포함됩니다. 노드는 네트워크의 피어에 연결되고 탱글의 복사본을 저장합니다. 클라이언트는 주소와 서명을 생성하는 데 사용되는 시드가 있는 장치입니다.
클라이언트는 트랜잭션을 생성하고 서명한 다음 네트워크에서 유효성을 검사하고 저장할 수 있도록 노드로 보냅니다. 거래를 인출하려면 유효한 서명이 있어야 합니다. 트랜잭션이 유효한 것으로 간주되면 노드는 해당 트랜잭션을 원장에 추가하고 영향을 받는 주소의 잔액을 업데이트하고 트랜잭션을 이웃에게 브로드캐스트합니다.

아이오타 1.5 – 번데기

IOTA 재단의 목표는 코디사이드 이전에 IOTA 메인넷을 최적화하고 IOTA 생태계를 위한 엔터프라이즈급 솔루션을 제공하는 것입니다. 이것은 Chrysalis라는 중간 업데이트에 의해 달성됩니다. Chrysalis가 도입한 주요 업그레이드는 다음과 같습니다.

재사용 가능한 주소: Winternitz의 W-OTS(일회성 서명 체계)를 대체하는 Ed25519 서명 체계를 채택하여 사용자가 동일한 주소에서 여러 번 안전하게 토큰을 보낼 수 있습니다.

더 이상 번들 없음: IOTA 1.0은 번들 개념을 사용하여 전송을 생성합니다. 번들은 루트 참조(트렁크)에 의해 함께 연결된 트랜잭션 집합입니다. IOTA 1.5 업데이트로 이전 번들 구성이 제거되고 더 간단한 Atomic 트랜잭션으로 대체되었습니다. Tangle 정점은 임의의 페이로드(즉, 토큰 페이로드 또는 인덱싱 페이로드)를 가질 수 있는 일종의 컨테이너인 메시지로 표시됩니다.
UTXO 모델: 원래 IOTA 1.0은 개별 IOTA 토큰을 추적하기 위해 계정 기반 모델을 사용했습니다. 각 IOTA 주소에는 많은 토큰이 있었고 모든 IOTA 주소에서 집계된 토큰 수는 총 공급량과 동일했습니다. 대신 IOTA 1.5는 출력이라는 데이터 구조를 통해 사용하지 않은 토큰 양을 추적한다는 아이디어를 기반으로 미사용 트랜잭션 출력 모델 또는 UTXO를 사용합니다.

최대 8명의 상위: IOTA 1.0에서는 항상 2개의 상위 트랜잭션을 참조해야 했습니다. Chrysalis에서는 더 많은 수의 참조된 상위 노드(최대 8개)가 도입되었습니다. 최상의 결과를 얻으려면 한 번에 최소 2명의 고유한 부모를 사용하는 것이 좋습니다.

관련 링크
번데기에 대한 자세한 내용은 이 문서 페이지를 참조하십시오.

작업 증명

IOTA 프로토콜은 네트워크 속도 제한 수단으로 작업 증명을 사용합니다.
IOTA 1.0은 C를 사용했습니다.url-P-81 삼진 해시 함수 및 Tangle에 트랜잭션을 발행하기 위해 일치하는 수의 후행 XNUMX 트리트를 갖는 해시가 필요했습니다.
Chrysalis를 사용하면 임의 크기의 바이너리 메시지를 발행할 수 있습니다. 이 RFC는 기존 PoW 메커니즘을 새로운 요구 사항에 맞게 조정하는 방법을 설명합니다. 현재 PoW 메커니즘을 최대한 방해하지 않는 것을 목표로 합니다.

건축학

이 STM32Cube 확장을 통해 IOTA DLT 미들웨어에 액세스하고 이를 사용하는 애플리케이션을 개발할 수 있습니다.
STM32 마이크로컨트롤러용 STM32CubeHAL 하드웨어 추상화 계층을 기반으로 하며, 마이크 확장 보드용 특정 보드 지원 패키지(BSP)와 오디오 처리 및 PC와의 USB 통신을 위한 미들웨어 구성요소로 STM32Cube를 확장합니다.
마이크 확장 보드에 액세스하고 사용하기 위해 응용 프로그램 소프트웨어에서 사용하는 소프트웨어 계층은 다음과 같습니다.

STM32Cube HAL 계층: 상위 계층(응용 프로그램, 라이브러리 및 스택)과 상호 작용할 수 있는 일반 다중 인스턴스 API 세트를 제공합니다. 이는 미들웨어 계층과 같은 다른 계층이 특정 마이크로컨트롤러 유닛(MCU) 하드웨어 구성 없이 작동할 수 있도록 하는 공통 아키텍처를 기반으로 하는 일반 및 확장 API로 구성됩니다. 이 구조는 라이브러리 코드 재사용성을 향상시키고 손쉬운 장치 이식성을 보장합니다.
보드 지원 패키지(BSP) 레이어: 특정 보드 특정 주변 장치(LED, 사용자 버튼 등)를 위한 프로그래밍 인터페이스를 제공하는 API 세트입니다. 이 인터페이스는 또한 특정 보드 버전을 식별하는 데 도움이 되며 필요한 MCU 주변 장치를 초기화하고 데이터를 읽을 수 있도록 지원합니다.

그림 1. X-CUBE-IOTA1 소프트웨어 아키텍처

폴더 구조

그림 2. X-CUBE-IOTA1 폴더 구조

소프트웨어 패키지에는 다음 폴더가 포함되어 있습니다.

선적 서류 비치: 컴파일된 HTML을 포함 file 소스 코드 및 소프트웨어 구성 요소 및 API의 자세한 문서에서 생성
운전자: ARM® Cortex®-M 프로세서 시리즈용 온보드 구성 요소 및 CMSIS 공급업체 독립 하드웨어 추상화 계층을 포함하여 지원되는 보드 및 하드웨어 플랫폼용 HAL 드라이버 및 보드별 드라이버가 포함되어 있습니다.
미들웨어: FreeRTOS를 특징으로 하는 라이브러리를 포함합니다. 와이파이 관리; 암호화, 해싱, 메시지 인증 및 디지털 서명(Cryptolib); 전송 수준 보안(MbedTLS); Tangle과 상호 작용하는 IOTA 클라이언트 API
프로젝트: 전을 포함amp세 가지 개발 환경, IAR Embedded Workbench for ARM(EWARM), RealView 마이크로컨트롤러 개발 키트(MDK-ARM) 및 STM32CubeIDE

API

전체 사용자 API 기능 및 매개변수 설명이 포함된 자세한 기술 정보는 컴파일된 HTML에 있습니다. file "문서" 폴더에 있습니다.

IOTA-클라이언트 애플리케이션 설명

프로젝트 fileIOTA-Client 애플리케이션에 대한 s는 $BASE_DIR\Projects\B-L4S5IIOT01A\Applications\IOTA-Client에서 찾을 수 있습니다.
여러 IDE에서 바로 빌드할 수 있는 프로젝트를 사용할 수 있습니다.
사용자 인터페이스는 직렬 포트를 통해 제공되며 다음 설정으로 구성해야 합니다.

그림 3. Tera Term – 단말 설정

그림 4. Tera Term – 시리얼 포트 설정

응용 프로그램을 실행하려면 아래 절차를 따르십시오.
1단계. 직렬 터미널을 열어 메시지 로그를 시각화합니다.
2단계. Wi-Fi 네트워크 구성(SSID, 보안 모드 및 비밀번호)을 입력합니다.
3단계. TLS 루트 CA 인증서를 설정합니다.
4단계. Projects\B-L4S5I-IOT01A\Applications\IOTAClient\usertrust_thetangle.pem의 내용을 복사하여 붙여넣습니다. 장치는 이를 사용하여 TLS를 통해 원격 호스트를 인증합니다.

메모: 매개변수를 구성한 후 보드를 다시 시작하고 5초 이내에 사용자 버튼(파란색 버튼)을 눌러 매개변수를 변경할 수 있습니다. 이 데이터는 플래시 메모리에 저장됩니다.

그림 5. Wi-Fi 매개변수 설정

5단계. "계속하려면 아무 키나 누르십시오" 메시지가 나타날 때까지 기다리십시오. 그러면 화면이 주요 기능 목록으로 새로 고쳐집니다.

일반 인덱싱 메시지 보내기

인덱싱 센서 메시지 보내기(timestamp, 온도 및 습도)
균형 잡기
거래 보내기

기타 기능

그림 6. 메인 메뉴

6단계. 옵션 3을 선택하여 다음 기능 중 하나를 테스트합니다.

노드 정보 가져오기	팁 얻기
출력 가져오기	주소에서 출력
균형 잡기	응답 오류
메시지 받기	메시지 보내기
메시지 찾기	테스트 지갑
메시지 빌더	테스트 암호화

그림 7. 기타 기능

관련 링크
IOTA 1.5 기능에 대한 자세한 내용은 IOTA C 클라이언트 설명서를 참조하십시오.

시스템 설정 가이드

하드웨어 설명

STM32L4+ 디스커버리 키트 IoT 노드

B-L4S5I-IOT01A IoT 노드용 디스커버리 키트를 사용하면 클라우드 서버에 직접 연결하는 애플리케이션을 개발할 수 있습니다.
디스커버리 키트는 저전력 통신, 다방향 감지 및 ARM®Cortex® -M4+ 코어 기반 STM32L4+ 시리즈 기능을 활용하여 다양한 애플리케이션을 지원합니다.
Arduino Uno R3 및 PMOD 연결을 지원하여 다양한 전용 애드온 보드를 선택하여 무제한 확장 기능을 제공합니다.

그림 8. B-L4S5I-IOT01A 디스커버리 키트

하드웨어 설정

다음 하드웨어 구성 요소가 필요합니다.

Wi-Fi 인터페이스가 장착된 IoT 노드용 STM32L4+ 디스커버리 키트 4개(주문 코드: B-L5S01I-IOTXNUMXA)

STM32 디스커버리 보드를 PC에 연결하기 위한 USB 유형 A 대 Mini-B USB 유형 B 케이블

소프트웨어 설정

다음 소프트웨어 구성 요소는 B-L4S5I-IOT01A용 IOTA DLT 애플리케이션을 생성하기 위한 개발 환경을 설정하는 데 필요합니다.

X-CUBE-IOTA1: 펌웨어 및 관련 문서는 st.com에서 사용할 수 있습니다.

개발 도구 체인 및 컴파일러: STM32Cube 확장 소프트웨어는 다음 환경을 지원합니다.
– ARM ® (EWARM) 툴체인 + ST-LINK/V2용 IAR Embedded Workbench
- 진짜View 마이크로컨트롤러 개발 키트(MDK-ARM) 툴체인 + ST-LINK/V2
– STM32CubeIDE + ST-LINK/V2

시스템 설정

B-L4S5I-IOT01A 디스커버리 보드를 사용하면 IOTA DLT 기능을 활용할 수 있습니다. 이 보드는 ST-LINK/V2-1 디버거/프로그래머를 통합합니다. ST-LINK/V2-1 USB 드라이버의 해당 버전은 STSW-LINK009에서 다운로드할 수 있습니다.

개정 내역

표 2. 문서 개정 내역

날짜	개정	변화
13년 19월 XNUMX일	1	최초 릴리스
18년 19월 XNUMX일	2	섹션 3.4.8.1 TX_IN 및 TX_OUT 업데이트됨, 섹션 3.4.8.3 XNUMX 값을 통해 데이터 보내기 거래 및 섹션 3.4.8.4 이체 거래를 통한 자금 송금.
6-21-XNUMX	3	업데이트된 소개, 섹션 1 약어 및 약어, 섹션 2.1 이상view, 섹션 2.1.1 IOTA 1.0, 섹션 2.1.3 작업 증명, 섹션 2.2 아키텍처, 섹션 2.3 폴더 구조, 섹션 3.2 하드웨어 설정, 섹션 3.3 소프트웨어 설정 및 섹션 3.4 시스템 설정. 섹션 2를 제거하고 소개의 링크로 대체했습니다. 제거 섹션 3.1.2 거래 및 번들, 섹션 3.1.3 계정 및 서명, 섹션 3.1.5 해싱. 섹션 3.4 애플리케이션 및 관련 하위 섹션 작성 방법, 섹션 3.5 IOTALightNode 애플리케이션 설명 및 관련 하위 섹션, 섹션 4.1.1 STM32 Nucleo 플랫폼 추가됨 섹션 2.1.2IOTA 1.5 – Chrysalis, 섹션 2.5 IOTA-클라이언트 애플리케이션 설명, 섹션 2.4 API 및 섹션 3.1.1 STM32L4+ 디스커버리 키트 IoT 노드.

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문서 / 리소스

ST X-CUBE-IOTA1 STM32Cube용 확장 소프트웨어 패키지 [PDF 파일] 사용자 매뉴얼
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참고문헌

사용자 설명서

소개