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Simulation des communications du service Device Shadow

Cette rubrique indique comment le service Device Shadow agit en tant qu'intermédiaire et permet aux appareils et aux applications d'utiliser un shadow pour mettre à jour, stocker et récupérer l'état d'un appareil.

Pour démontrer l'interaction décrite dans cette rubrique et pour l'explorer plus en détail, vous aurez besoin d'un Compte AWS et d'un système sur lesquels vous pourrez exécuter le AWS CLI. Si vous ne les avez pas, vous pouvez toujours voir l'interaction dans les exemples de code.

Dans cet exemple, la AWS IoT console représente le périphérique. Le AWS CLI représente l'application ou le service qui accède à l'appareil par le biais de l'ombre. L' AWS CLI interface est très similaire à API celle avec laquelle une application peut communiquer AWS IoT. L'appareil dans cet exemple est une ampoule intelligente et l'application affiche l'état de cette ampoule et peut le modifier.

Configuration de la simulation

Ces procédures initialisent la simulation en ouvrant la console AWS IoT, qui simule votre appareil, et la fenêtre de ligne de commande qui simule votre application.

Deux fenêtres doivent être ouvertes : l'une avec la AWS IoT console sur la page Test et l'autre avec une invite de ligne de commande.

Initialisation de l'appareil

Dans cette simulation, nous allons travailler avec un objet nommé, mySimulatedThing, et son ombre nommée, simShadow1.

Create thing Object et sa politique en matière d'IoT

Pour créer un objet, dans la AWS IoT console :

Crée une ombre nommée pour l'objet

Vous pouvez créer une ombre nommée pour un objet en publiant une demande de mise à jour dans la rubrique $aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update, comme décrit ci-dessous.

Ou, pour créer une ombre nommée :

Abonnez-vous et publiez sur des MQTT sujets réservés

Dans la console, abonnez-vous aux sujets MQTT parallèles réservés. Ces rubriques sont les réponses aux actions get, update et delete, afin que votre appareil soit prêt à recevoir les réponses après avoir publié une action.

Pour publier dans un MQTT sujet du MQTTclient

Une fois qu'un appareil s'est initialisé et s'est abonné aux rubriques de réponse, il doit exécuter une requête portant sur les shadows qu'il prend en charge. Cette simulation ne prend en charge qu'une seule ombre, l'ombre qui supporte un objet nommé mySimulatedThing, nommé, simShadow1.

Si vous recevez un message dans le sujet :

Envoi d'une mise à jour à partir de l'application

Cette section utilise le AWS CLI pour montrer comment une application peut interagir avec une ombre.

Pour obtenir l'état actuel de l'ombre à l'aide du AWS CLI

Sur la ligne de commande, entrez la commande ci-dessous.

aws iot-data get-thing-shadow --thing-name mySimulatedThing --shadow-name simShadow1 /dev/stdout

Sur les plateformes Windows, vous pouvez utiliser con à la place de/dev/stdout.

aws iot-data get-thing-shadow --thing-name mySimulatedThing --shadow-name simShadow1 con

Comme le shadow existe et a été initialisé par l'appareil pour refléter son état actuel, il doit renvoyer le document shadow suivant.

{
  "state": {
    "reported": {
      "ID": "SmartLamp21",
      "ColorRGB": [
        128,
        128,
        128
      ]
    }
  },
  "metadata": {
    "reported": {
      "ID": {
        "timestamp": 1591140517
      },
      "ColorRGB": [
        {
          "timestamp": 1591140517
        },
        {
          "timestamp": 1591140517
        },
        {
          "timestamp": 1591140517
        }
      ]
    }
  },
  "version": 3,
  "timestamp": 1591141111
}

L'application peut utiliser cette réponse pour initialiser sa représentation de l'état de l'appareil.

Si l'application met à jour l'état, par exemple lorsqu'un utilisateur final change la couleur de notre ampoule intelligente en jaune, l'application enverra une commande update-thing-shadow. Cette commande correspond au UpdateThingShadow RESTAPI.

Pour mettre à jour un shadow à partir d'une application

Sur la ligne de commande, entrez la commande ci-dessous.

AWS CLI v2.x

aws iot-data update-thing-shadow --thing-name mySimulatedThing --shadow-name simShadow1 \
    --cli-binary-format raw-in-base64-out \
    --payload '{"state":{"desired":{"ColorRGB":[255,255,0]}},"clientToken":"21b21b21-bfd2-4279-8c65-e2f697ff4fab"}' /dev/stdout

AWS CLI v1.x

aws iot-data update-thing-shadow --thing-name mySimulatedThing --shadow-name simShadow1 \
    --payload '{"state":{"desired":{"ColorRGB":[255,255,0]}},"clientToken":"21b21b21-bfd2-4279-8c65-e2f697ff4fab"}' /dev/stdout

Si elle réussit, cette commande doit renvoyer le document shadow suivant.

{
  "state": {
    "desired": {
      "ColorRGB": [
        255,
        255,
        0
      ]
    }
  },
  "metadata": {
    "desired": {
      "ColorRGB": [
        {
          "timestamp": 1591141596
        },
        {
          "timestamp": 1591141596
        },
        {
          "timestamp": 1591141596
        }
      ]
    }
  },
  "version": 4,
  "timestamp": 1591141596,
  "clientToken": "21b21b21-bfd2-4279-8c65-e2f697ff4fab"
}

Réponse à une mise à jour sur l'appareil

Pour en revenir au MQTTclient dans la AWS console, vous devriez voir les messages AWS IoT publiés pour refléter la commande de mise à jour émise dans la section précédente.

Pour consulter les messages de mise à jour dans le MQTTclient

Dans le MQTTclient, choisissez $aws/things/ mySimulatedThing /shadow/name/ simShadow 1/update/delta dans la colonne Abonnements. Si le nom de la rubrique est tronqué, vous pouvez faire une pause dessus pour voir le nom complet. Dans le journal des rubriques de cette rubrique, vous devriez voir un /delta message similaire à celui-ci.

{
  "version": 4,
  "timestamp": 1591141596,
  "state": {
    "ColorRGB": [
      255,
      255,
      0
    ]
  },
  "metadata": {
    "ColorRGB": [
      {
        "timestamp": 1591141596
      },
      {
        "timestamp": 1591141596
      },
      {
        "timestamp": 1591141596
      }
    ]
  },
  "clientToken": "21b21b21-bfd2-4279-8c65-e2f697ff4fab"
}

Votre appareil traite le contenu de ce message pour définir l'état de l'appareil, afin qu'il corresponde à l'état desired dans le message.

Une fois que l'appareil a mis à jour l'état pour qu'il corresponde à l'desiredétat indiqué dans le message, il doit renvoyer le nouvel état signalé AWS IoT en publiant un message de mise à jour. Cette procédure simule cela chez le MQTTclient.

Une mise à jour réussie de l'état signalé du périphérique AWS IoT entraîne également l'envoi d'une description complète de l'état fantôme dans un message adressé au sujet, tel que le corps du message résultant de la mise à jour instantanée effectuée par le périphérique dans la procédure précédente.

{
  "previous": {
    "state": {
      "desired": {
        "ColorRGB": [
          255,
          255,
          0
        ]
      },
      "reported": {
        "ID": "SmartLamp21",
        "ColorRGB": [
          128,
          128,
          128
        ]
      }
    },
    "metadata": {
      "desired": {
        "ColorRGB": [
          {
            "timestamp": 1591141596
          },
          {
            "timestamp": 1591141596
          },
          {
            "timestamp": 1591141596
          }
        ]
      },
      "reported": {
        "ID": {
          "timestamp": 1591140517
        },
        "ColorRGB": [
          {
            "timestamp": 1591140517
          },
          {
            "timestamp": 1591140517
          },
          {
            "timestamp": 1591140517
          }
        ]
      }
    },
    "version": 4
  },
  "current": {
    "state": {
      "desired": {
        "ColorRGB": [
          255,
          255,
          0
        ]
      },
      "reported": {
        "ID": "SmartLamp21",
        "ColorRGB": [
          255,
          255,
          0
        ]
      }
    },
    "metadata": {
      "desired": {
        "ColorRGB": [
          {
            "timestamp": 1591141596
          },
          {
            "timestamp": 1591141596
          },
          {
            "timestamp": 1591141596
          }
        ]
      },
      "reported": {
        "ID": {
          "timestamp": 1591140517
        },
        "ColorRGB": [
          {
            "timestamp": 1591142747
          },
          {
            "timestamp": 1591142747
          },
          {
            "timestamp": 1591142747
          }
        ]
      }
    },
    "version": 5
  },
  "timestamp": 1591142747,
  "clientToken": "a4dc2227-9213-4c6a-a6a5-053304f60258"
}

Observation de la mise à jour dans l'application

L'application peut désormais interroger le shadow pour obtenir l'état actuel, tel qu'il a été rapporté par l'appareil.

Au-delà de la simulation

Expérimentez avec l'interaction entre l'interface AWS CLI (représentant l'application) et la console (représentant l'appareil) pour modéliser votre solution IoT.