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デバイスシャドウサービス通信のシミュレーション

このトピックでは、Device Shadow サービスが仲介として動作する方法を示し、デバイスおよびアプリはシャドウを使用してデバイスの状態を更新、保存、取得できます。

このトピックで説明されているインタラクションをデモンストレーションし、さらに詳しく調べるには、 AWS アカウント と を実行するシステムが必要です AWS CLI。これらがない場合は、コード例で相互作用を確認できます。

この例では、 AWS IoT コンソールはデバイスを表します。は、シャドウを介してデバイスにアクセスするアプリケーションまたはサービス AWS CLI を表します。 AWS CLI インターフェイスは、アプリケーションAPIが との通信に使用する と非常に似ています AWS IoT。この例のデバイスはスマート電球で、アプリは電球の状態を表示し、電球の状態を変更できます。

シミュレーションの設定

これらの手順では、デバイスをシミュレートする AWS IoT コンソールと、アプリをシミュレートするコマンドラインウィンドウを開いてシミュレーションを初期化します。

2 つのウィンドウを開く必要があります。1 つはテストページの AWS IoT コンソール、もう 1 つはコマンドラインプロンプトです。

デバイスの初期化

このシミュレーションでは、 という名前のモノのオブジェクトとmySimulatedThing、そのシャドウ simShadow1 を使用します。

モノのオブジェクトとその IoT ポリシーを作成する

AWS IoT コンソールでモノのオブジェクトを作成するには

モノのオブジェクトの名前の付いたシャドウを作成する

以下に示すように、トピック $aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update に更新リクエストを発行することで、モノの名前付きシャドウを作成できます。

または、名前付きシャドウを作成するには：

予約済みMQTTトピックにサブスクライブして公開する

コンソールで、リザーブドシャMQTTドウトピックをサブスクライブします。これらのトピックは get、update、delete アクションに対するレスポンスです。これにより、デバイスがアクションを発行した後にレスポンスを受信できます。

MQTT クライアントのMQTTトピックに発行するには

デバイス自体を初期化してレスポンストピックにサブスクライブした後、サポートしているシャドウを照会する必要があります。このシミュレーションでは、1 つのシャドウのみをサポートします。シャドウは、、、mySimulatedThing、 という名前のモノのオブジェクトをサポートしますsimShadow。

トピックでメッセージを受信した場合は、次のようになります。

アプリからアップデートを送信する

このセクションでは AWS CLI 、 を使用して、アプリがシャドウとやり取りする方法を示します。

を使用してシャドウの現在の状態を取得するには AWS CLI

コマンドラインで、次のコマンドを入力します。

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

Windows プラットフォームでは、/dev/stdoutの代わりに con を使用できます。

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

シャドウが存在し、デバイスによって現在の状態を反映するように初期化されているため、次のシャドウドキュメントが返されます。

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

アプリはこのレスポンスを使用して、デバイスの状態の表現を初期化できます。

エンドユーザーがスマート電球の色を黄色に変更した場合など、アプリが状態を更新した場合、アプリは update-thing-shadow コマンドを送信します。このコマンドは UpdateThingShadow REST に対応しますAPI。

アプリからシャドウを更新するには

コマンドラインで、次のコマンドを入力します。

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

成功した場合、このコマンドは次のシャドウドキュメントを返します。

{
  "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"
}

デバイスでの更新に応答

AWS コンソールでMQTTクライアントに戻ると、前のセクションで発行された更新コマンドを反映するために AWS IoT 発行されたメッセージが表示されます。

MQTT クライアントで更新メッセージを表示するには

MQTT クライアント で、Subscriptions 列で $aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update/delta を選択します。トピック名が切り詰められている場合は、トピック名を一時停止してトピック全体を表示できます。このトピックのトピックログには、次のような /delta メッセージが表示されます。

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

デバイスはこのメッセージの内容を処理して、デバイスの状態がメッセージ内の desired 状態と一致するように設定します。

デバイスがメッセージ内の状態と一致するようにdesired状態を更新した後、更新メッセージを公開 AWS IoT して、新しいレポートされた状態を に送信する必要があります。この手順では、MQTTクライアント でこれをシミュレートします。

デバイスの報告された状態が正常に更新されると AWS IoT 、 は、前述の手順でデバイスによって実行されたシャドウ更新に起因するこのメッセージ本文など、メッセージ内のシャドウ状態の包括的な説明をトピックに送信します。

{
  "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"
}

アプリで更新を確認する

アプリは、デバイスによって報告された現在の状態をシャドウに照会できるようになりました。

シミュレーションを超える

AWS CLI (アプリを表す) とコンソール (デバイスを表す) の間の相互作用を試して、IoT ソリューションをモデル化します。