Am 23.07.2019 gaben die Iota Foundation und ST Microelectronics ihre Zusammenarbeit bekannt, um die Integration der IoT-Technologie zu beschleunigen.
ST ist mit seinen über 100.000 Kunden, eines der weltweit größten Halbleiterunternehmen, ein Technologie-Innovator und ein führender Hersteller von integrierten Geräten, in den Bereichen Smart Driving, Smart Industrie, Smart Home & City und Smart Things usw. Das Unternehmen hat seine Zentrale in der Schweiz (Genf), beschäftigt weltweit 46.000 Mitarbeiter, davon allein 7.400 Mitarbeiter in der Entwicklung und das Firmennetz erstreckt sich über 80 unterschiedliche Standorte in 35 Ländern, produziert wird dabei in 11 Hauptproduktionsstätten.
ST und IOTA
Der Eckpfeiler dieser Partnerschaft ist die Integration des IOTA Tangle, in die STM32Cube-Erweiterungssoftware von STM. Damit wird IOTA die Tür für das branchenführende 32-Bit-MCU-Ökosystem STM32 geöffnet und der sehr großen ST-Benutzergemeinschaft (Entwickler) wird die Möglichkeit gegeben, Systeme, Umgebungen, Produkte und Dienstleistungen mit IOTA-Funktionalität für das zukünftige IoT zu entwickeln.
Alessandro Cremonesi, ST Microelectronics VP System Research and Application, sagte: “Durch die Aktivierung der IOTA-Funktionalitäten über die X-CUBE-IOTA1-Erweiterungssoftware für die STM32Cube-Softwaretechnologie können Entwickler nun problemlos IOTA-Funktionen und -Fähigkeiten in ihre IoT-Geräte integrieren und wertvolle Anwendungen mit der STM32 Open Development Environment erstellen, die die STM32 32-Bit-Mikrocontrollerfamilie mit anderen hochmodernen STM-Komponenten kombiniert.”
Alessandro Maloberti, ST Microelectronics im im Video: Link (englisch)
Holger Köther, Direktor des Partnermanagements der IOTA-Stiftung, sagte: “Angesichts der Tatsache, dass Spezialhardware eine so wichtige Rolle bei der Akzeptanz des Internet der Dinge spielt, ist es aufregend, mit Partnern wie ST zusammenzuarbeiten, um die Rolle des IoT als Innovationsvermittler zu stärken. Die IOTA Foundation begrüßt die Gelegenheit, mit führenden Unternehmen wie ST zusammenzuarbeiten, um unsere Mission, über die Blockchain hinauszugehen, mit der weltweit ersten skalierbaren, fehlerfreien und vollständig dezentralen DLT-Plattform zu erweitern, die mit den weltweit führenden Technologieunternehmen zusammenarbeitet.”
Technische Details
STMicroelectronics bietet mit dem X-CUBE-IOTA1 ein Erweiterungssoftwarepaket auf Basis des STM32Cube an, um die Portabilität zwischen verschiedenen STM32-Mikrocontrollern zu erleichtern. STMCube ist eine Softwareplattform für Entwickler und wurde zur Senkung des Arbeits-, Zeit- und Kostenaufwands von Entwicklern konzipiert. Es umfasst das grafische Softwarekonfigurationstool STM32CubeMX, mit dem sich unter Verwendung von grafischen Assistenten C-Initialisierungscode erzeugen lässt und aus einer umfangreichen Palette der Evaluierungstools mit denen der Benutzer auf einfache Weise seine eigenen Software-Entwicklungsprojekte starten kann.
Das Erweiterungssoftwarepaket X-CUBE-IOTA1 beinhaltet eine Middleware, die alle Funktionen der IOTA Distributed Ledger Technology (DLT) ermöglicht. Als Middleware werden in der Informatik Anwendungsneutrale Programme bezeichnet, die so zwischen Anwendungen vermitteln, dass die Komplexität dieser Applikationen und ihre Infrastruktur verborgen werden. Das Erweiterungssoftwarepaket wird mit Beispielimplementierungen für den Einsatz der IOTA-Middleware auf einem NUCLEO-F429ZI oder NUCLEO-F746ZG Entwicklungsboard geliefert.
X-Cube-IOTA1 ist ein Teil des STM32 Hardware-Abstraction-Layer (HAL), das ist eine Schicht eines Betriebssystems, die den Kernel und alle übrige Software von der Hardware isoliert. Die übrigen Middleware-Komponenten sind Lightweight IP (LwIP)- einer unabhängigen Implementierung von TCP/IP-Protokollen, FreeRTOS – ein Echtzeitbetriebssystem und Keccak- einer kryptologischen Hashfunktion der SHA-Reihe, alle Komponenten wurden extra für eingebettete Systeme programmiert.
Bildquelle: twitter.com/ST_World
Mit dieser X-CUBE-IOTA1 Softwarepaket kann eine kryptografisch abgesichertes Ledger (Buchhaltungssystem) betrieben werden, welches auf dem STM32-Mikrocontroller Transaktionen aufzeichnet, die nicht manipulierbar sind. Das Paket enthält Anwendungsbeispiele, die zeigen, wie sich beispielsweise ein IOTA-Light-Node (wallet) auf dem STM32 implementieren lässt. Somit wird jedem Gerät, die Möglichkeit gegeben am Datenhandel zwischen Maschinen teilzunehmen und Micropayments durchzuführen.
Das Erweiterungssoftwarepaket X-Cube-IOTA1 lässt sich auf unterschiedliche STM32-Produktfamilien portieren.
Hauptmerkmale X-CUBE-IOTA1
- Komplette Middleware zum Aufbau von IOTA Distributed Ledger Technology (DLT) Anwendungen für STM32-basierte Boards
- Einfache Portabilität über verschiedene MCU-Familien hinweg dank STM32Cube
- Beispiele zum besseren Verständnis der Entwicklung einer IOTA DLT-Anwendung
- Enthält die STM32CubeMX-Projektdatei (.ioc) zur grafischen Visualisierung der STM32-Mikrocontroller-Pins, Peripheriegeräte und Middleware-Konfiguration.
- Kostenlose, benutzerfreundliche Lizenz-Bedingungen
Die gesamte STM32 Produktfamilie erfüllt den Industriestandard und bietet Benutzern eine sehr hohe Leistung, Echtzeitfunktionen, digitale Signalverarbeitung und einen stromsparenden Betrieb bei geringen Spannungen, zudem gibt es eine riesige Auswahl an Tools und Software. Diese Produktfamilie scheint derzeit eine ideale Wahl für die IOTA Technologie zu sein, zumindest solange die Daten noch binär übertragen werden.
Bei Mikrocontroller.net gibt es einen ausführlichen Überblick über grundlegende (Nerd) Themen rund um den STM32, die neusten Versionen werden allerdings nicht thematisiert.
Update
Am 18 Nov’19 stellte ST einen Light Node auf STM32-Basis vor, der alle kryptografischen Funktionen, IOTA-spezifischen Operationen und Kommunikationsfunktionen implementiert, die zum erfolgreichen Veröffentlichen von Transaktionen im Distributed Ledger von IOTA erforderlich sind. Die Implementierungen auf Mikrocontrollern (ARM Cortex-M) sind bis zu 22-mal schneller in Bezug auf Zyklen und bis zu 4-mal schneller in absoluter Zeit im Vergleich zur Implementierung auf einem Raspberry PI 3B nach dem neuesten Stand der Technik. Der Light Node stellt auch den Schutz der gespeicherten privaten Daten sicher und garantiert ein sicheres Firmware-Update dank einer geeigneten Konfiguration einiger Sicherheitsfunktionen, die von STM32-Mikrocontrollern bereitgestellt werden.
Fazit
ST bietet allen Software-Entwicklern mit der IOTA fähigen Middleware eine Möglichkeit ihre eigenen DLT Anwendungen auf Basis der gesamten STM32 Produktfamilie zu erforschen und ggf. zu einer Software mit einem realen Anwendungsfall zu entwickeln. ST erhofft sich dadurch, reale Anwendungsfälle auf Basis ihrer Mikrocontroller. Je mehr Anwendungen mit dem STM32 laufen, desto höhere Stückzahlen kann ST an die Erstausrüster (OEM) verkaufen.
Wer mal recherchiert, wie viele Geräte schon einen Mikrocontroller aus der STM32 Produktfamilie verwenden, der wird feststellen, dass die Einsatzmöglichkeiten für die IOTA-Technologie erheblich gestiegen sind. Dank der neuen Erweiterungssoftware lässt sich der STM32 Mikrocontroller sehr einfach mit dem Tangle verbinden und für IOTA öffnen sich auf einen Schlag etliche neue Anwendungsgebiete. Jedes elektronische Gerät, in welchem dieser IOTA-fähige Mikrocontroller verbaut ist, kann über verbaute Kommunikationsschnittstellen mit dem Tangle kommunizieren. Das kann von großen Fertigungsmaschinen bis zu kleinen tragbaren Geräten wirklich alles sein. Mit diesem IOTA fähigem STM32 wird eine Massen-Adaption deutlich einfacher werden.
Das Entwicklungsboard NUCLEO-F429ZI bietet den Entwicklern viele Anschlussmöglichkeiten,