UM2273：面向STM32Cube的 X-CUBE-WATSON IBM IoT云软件扩展入门

zero99

引言
本用户手册描述了IBM Watson IoT™（物联网）平台的STM32Cube软件扩展包的内容。
STM32Cube的IBM ® IoT云软件扩展包（X-CUBE-WATSON）提供了将STMicroelectronics板连接到IBM Watson IoT™平台的应用示例。它使用IBM ® 嵌入式C客户端库，将其移植到相应的STM32设备。
X-CUBE-WATSON可运行于B-L475E-IOT01、32F413HDISCOVERY和32F769IDISCOVERY板。
可实现设备到云端数据上报，和云端向设备下发命令和通知。
X-CUBE-WATSON提供了下列功能：
• 通过Wi-Fi ® 和以太网连接IBM Watson ® 支持应用的快速评估和开发
• 板配置接口
• Wi-Fi ® 连接
• 连接到IBM Watson IoT™平台和各种回调注册
• B-L475E-IOT01板可测量和上报以下值：
– 湿度
– 温度
– 3D地磁数据
– 3D加速度
– 3D陀螺仪数据
– 大气压力
– 接近


1  概述
IBM Watson IoT™平台的X-CUBE-WATSON包在基于Arm ® Cortex ® -M处理器的STM32 32位微控制器上运行。


2  IBM Watson IoT™ 平台
本章介绍IBM Watson IoT™平台。
X-CUBE-WATSON包使用了IBM ® 嵌入式C客户端库，可支持该开发板安全地连接到IBM  WatsonIoT™平台。
用户可以使用智能手机或个人计算机连接到云端，并可以随时随地访问该板提供的信息。
图  1显示面向X-CUBE-WATSON包的IBM Watson IoT™生态系统。


3  软件包说明
本章详细介绍了X-CUBE-WATSON软件包的内容和使用方法。
3.1  概述
X-CUBE-WATSON包为STM32微控制器提供了Bluemix ® 堆栈中间件。
已经移植到了B-L475E-IOT01、32F413HDISCOVERY和32F769IDISCOVERY板，并可通过板载
的网络接口连接到互联网。
• 通过板上集成的Inventek模块，B-L475E-IOT01支持Wi-Fi ® 。该板配备了一组能够报告
湿度、温度、3D轴地磁数据、3D加速度、3D陀螺仪数据、大气压力、接近度和手势检
测（X-CUBE-WATSON没有使用手势检测功能）的传感器。
• 通过板上集成的Inventek模块，32F413HDISCOVERY支持Wi-Fi ® 。
• 32F769IDISCOVERY本身提供了一个以太网接口。
该包分为以下组件：
• 连接到IBM Watson IoT™的客户端库和示例
• mbedTLS
• LwIP
• FreeRTOS™
• Wi-Fi ® 驱动
• 用于32F769IDISCOVERY板的以太网驱动
• 用于B-L475E-IOT01板的传感器驱动
• STM32L4系列、STM32F4系列，和STM32F7系列HAL
• Bluemix ® 应用程序示例
该软件以zip文档的形式提供，其中包含源代码。
可支持以下集成开发环境：
• IAR Embedded Workbench ® for Arm ®  (EWARM)
• Keil ® 微控制器开发套件（MDK-ARM）
• System Workbench for STM32


3.2  架构
本节描述X-CUBE-WATSON包的软件组成部分。
X-CUBE-WATSON软件是对STM32Cube的扩展。其主要功能和特性如下：
• 完全兼容STM32Cube架构
• 为了能够开发应用程序来访问和使用IBM Watson IoT™ 平台，扩展了STM32Cube。
• 基于STM32微控制器的硬件抽象层STM32CubeHAL
应用软件访问和使用IBM Watson IoT™平台所用的软件组件如下：
• STM32Cube HAL
HAL驱动层提供通用的多实例简单API组（应用程序编程接口），以便与上层（应用、库和协议栈）交互。
它由通用和扩展API构成。它直接围绕通用架构构建，允许在其基础上的软件层，例如中间件层，实现了它的功能又无需依赖给定微控制器单元（MCU）的特定硬件配置。此结构可提高库代码的可复用性，并确保可向其他设备轻松移植。
• 板级支持包（BSP ）
除MCU之外，软件包需支持STM32板上的外设。板级支持包（BSP）中包含此软件。这是一个有限的API集，为板特有的某些外设（例如LED和用户按钮等）提供编程接口。
• Bluemix ® 中间件
它由Bluemix ® IoT hub客户端库、JSON解析器、JSON序列化程序、MQTT客户端（被IoT hub客户端库用作传输层）以及客户端库使用的各种C工具组成。
• mbedTLS
Bluemix ® 中间件使用由mbedTLS库实现的TLS连接。
• TCP/IP
TCP/IP连接可由Wi-Fi ® 模块（当使用Wi-Fi ® 连接时）或LwIP中间件（当使用以太网连接时）来处理。在X-CUBE-WATSON包中，只有32F769IDISCOVERY板可以通过以太网进行连接。
• FreeRTOS™
它是一个实时操作系统，使用LwIP为用户提供基于套接字的接口时，需要用到。





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