MQTT - 使用Amazon AWS IoT Shadow 服務

Amazon AWS IoT 提供可用於實施 IoT 解決方案的雲服務和設備支持。 AWS 提供許多雲服務來支持基於物聯網的應用程序。
AWS IoT Core 提供將您的 IoT 設備連接到 AWS 雲的服務，以便其他雲服務和應用程序可以與您的聯網設備進行交互。

(圖片來自 http://docs.aws.amazon.com/iot/latest/developerguide/aws-iot-how-it-works.html )

在該結構中，Ameba屬於左上角的“Things”。 將在“Things”和MQTT Message Broker之間建立一個TLS安全通道。 接著，“Things”和“Message Broker”通過此安全通道使用MQTT協議進行通信。 在“Message Broker”後面，“Thing Shadows”在Ameba離線時暫時保留消息，並在下次連接時將控制消息發送給Ameba。 通過“Rules Engine”，您可以限制事物的行為或將事物連接到Amazon的其他服務。

AWS管理控制台

首先，創建一個帳戶並註冊AWS IoT服務:https://aws.amazon.com/iot-core/
然後，登錄到Amazon 管理控制台，然後單擊services -> Internet of Things下的 “IoT Core”。

選擇附近的區域。 這是一份教學在線文檔，可供詳細參考。 請注意，需要完成以下步驟。
• 創建thing。 使用“ameba”作為thing名稱。 添加“attribute”，使用“led”作為名稱，“0”作為值。
• 創建policy。 使用“amebaPolicy”作為名稱，“iot:*”作為操作，“*”作為資源 ARN。
• 創建TLS憑證。 記錄“public keys”、“private key”、“certificate”和“root CA”。
• 啟用後，附加Policy和Thing。

查找用於設置 Amazon Alexa 的 Rest API Endpoint 資訊：
• REST API endpoint:
o 例如 “https://a1a7oo4baosgyy.iot.us-east-1.amazonaws.com/things/ameba/shadow”，“a1a7oo4baosgyy.iot.us-east-1.amazonaws.com” 為 MQTT Broker 服務器的地址。
• MQTT topic:
o 例如 “$aws/things/ameba/shadow/update” 表示我們將在AWS IoT Shadow服務中使用的MQTT主題（如果僅使用MQTT，而沒有AWS IoT Shadow服務，則可以指定其他主題名稱）。 建議使用”$aws/things/ameba/shadow/update”。

Ameba 設定

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

在範例代碼中，
• 設置WiFi 網絡SSID 和密碼。
• “Thing_Name”設置為“ameba”。
• “mqttServer”設置為之前在AWS IoT 中找到的MQTT 代理服務器地址。
• “rootCABuff”設置為記錄的“root CA”。
• “certificate”。 填寫紀錄的憑證（即客戶端憑證），通常其文件名以“-certificate.pem.crt”結尾（例如“efae24a533-certificate.pem.crt”）。 使用文字編輯器打開憑證，並如下調整其格式：
– 在每行末尾添加新的行字元“\n”。
– 在每行的開頭和結尾處添加雙引號。
– 要將每行連接為字串，請在每行末尾添加“\”。
– 最後一行以分號結尾。
• “privateKeyBuff”。 以相同的方式調整private key的格式。

編譯並執行

上傳程式碼並在上傳完成後按Ameba上的重置按鈕。
在Arduino IDE中打開串行端口，觀察Ameba連接到AWS IoT服務器的情況。

備擇方案

Ameba還可以從AWS shadow中檢索當前的LED狀態。 通過向“shadow/get”主題發送消息來完成此操作。 有關更多信息，請參閱Amazon_AWS_IoT_with_ACK範例代碼。

程式碼說明

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);