MQTT - 使用Amazon AWS IoT Shadow服务

Amazon AWS IoT 提供可用于实施 IoT 解决方案的云服务和设备支持。 AWS 提供许多云服务来支持基于物联网的应用程序。
AWS IoT Core 提供将您的 IoT 设备连接到 AWS 云的服务，以便其他云服务和应用程序可以与您的联网设备进行交互。

(图片来自http ://docs.aws.amazon.com/iot/latest/developerguide/aws-iot-how-it-works.html )

在该结构中，Ameba属于左上角的“Things”。将在“Things”和MQTT Message Broker之间建立一个TLS安全通道。接着，“Things”和“Message Broker”通过此安全通道使用MQTT协议进行通信。在“Message Broker”后面，“Thing Shadows”在Ameba离线时暂时保留消息，并在下次连接时将控制消息发送给Ameba。通过“Rules Engine”，您可以限制事物的行为或将事物连接到Amazon的其他服务。

AWS管理控制台

首先，创建一个帐户并注册AWS IoT服务:https://aws.amazon. com/iot-core/
然后，登录到Amazon 管理控制台，然后单击services -> Internet of Things下的 “IoT Core”。

选择附近的区域。这是一份教学在线文档，可供详细参考。请注意，需要完成以下步骤。
• 创建thing。使用“ameba”作为thing名称。添加“attribute”，使用“led”作为名称，“0”作为值。
• 创建policy。使用“amebaPolicy”作为名称，“iot:*”作为操作，“*”作为资源 ARN。
• 创建TLS凭证。记录“public keys”、“private key”、“certificate”和“root CA”。
• 启用后，附加Policy和Thing。

查找用于设置 Amazon Alexa 的 Rest API Endpoint 资讯：
• REST API endpoint:
o 例如 “https://a1a7oo4baosgyy.iot.us-east-1.amazonaws.com/things/ameba/shadow”，“a1a7oo4baosgyy.iot.us-east-1.amazonaws.com” 为 MQTT Broker 服务器的地址。
• MQTT topic:
o 例如 “$aws/things/ameba/shadow/update” 表示我们将在AWS IoT Shadow服务中使用的MQTT主题（如果仅使用MQTT，而没有AWS IoT Shadow服务，则可以指定其他主题名称）。建议使用”$aws/things/ameba/shadow/update”。

Ameba 设定

打开 “File” -> “Examples” -> “AmebaMQTTClient” -> “Amazon_AWS_IoT_Basic”

在范例代码中，
• 设置WiFi 网络SSID 和密码。
• “Thing_Name”设置为“ameba”。
• “mqttServer”设置为之前在AWS IoT 中找到的MQTT 代理服务器地址。
• “rootCABuff”设置为记录的“root CA”。
• “certificate”。填写纪录的凭证（即客户端凭证），通常其文件名以“-certificate.pem.crt”结尾（例如“efae24a533-certificate.pem.crt”）。使用文字编辑器打开凭证，并如下调整其格式：
– 在每行末尾添加新的行字元“\n”。
– 在每行的开头和结尾处添加双引号。
– 要将每行连接为字串，请在每行末尾添加“\”。
– 最后一行以分号结尾。
• “privateKeyBuff”。以相同的方式调整private key的格式。

编译并执行

上传程式码并在上传完成后按Ameba上的重置按钮。
在Arduino IDE中打开串行端口，观察Ameba连接到AWS IoT服务器的情况。

备择方案

Ameba还可以从AWS shadow中检索当前的LED状态。通过向“shadow/get”主题发送消息来完成此操作。有关更多信息，请参阅Amazon_AWS_IoT_with_ACK范例代码。

程式码说明

pinMode(led_pin, OUTPUT);
digitalWrite(led_pin, led_state);

WiFiSSLClient wifiClient;

wifiClient.setRootCA((unsigned char*)rootCABuff);
wifiClient.setClientCertificate((unsigned char*)certificateBuff, (unsigned char*)privateKeyBuff);

client.setServer(mqttServer, 8883);
client.setCallback(callback);

while (!client.connected()) {

for (int i=0; i<5; i++) {
client.subscribe(subscribeTopic[i]);
}

sprintf(publishPayload, "{\"state\":{\"reported\":{\"led\":%d}},\"clientToken\":\"%s\"}", led_state , clientId);
client.publish(publishTopic, publishPayload);

if (strstr(topic, "/shadow/get/accepted") != NULL) {

updateLedState(desired_led_state);