Tutorial: Interaja com dispositivos locais de IoT por meio do MQTT - AWS IoT Greengrass

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Tutorial: Interaja com dispositivos locais de IoT por meio do MQTT

Você pode concluir este tutorial para configurar um dispositivo principal para interagir com dispositivos IoT locais, chamados de dispositivos cliente, que se conectam ao dispositivo principal por meio do MQTT. Neste tutorial, você configura AWS IoT as coisas para usar a descoberta na nuvem para se conectar ao dispositivo principal como dispositivos clientes. Quando você configura a descoberta na nuvem, um dispositivo cliente pode enviar uma solicitação ao serviço de AWS IoT Greengrass nuvem para descobrir os dispositivos principais. A resposta de AWS IoT Greengrass inclui informações de conectividade e certificados para os dispositivos principais que você configura o dispositivo cliente para descobrir. Em seguida, o dispositivo cliente pode usar essas informações para se conectar a um dispositivo principal disponível, onde ele pode se comunicar pelo MQTT.

Neste tutorial, você faz o seguinte:

  1. Revise e atualize as permissões do dispositivo principal, se necessário.

  2. Associe dispositivos cliente ao dispositivo principal para que eles possam descobrir o dispositivo principal usando a descoberta na nuvem.

  3. Implante componentes do Greengrass no dispositivo principal para permitir o suporte ao dispositivo cliente.

  4. Conecte dispositivos cliente ao dispositivo principal e teste a comunicação com o serviço de AWS IoT Core nuvem.

  5. Desenvolva um componente personalizado do Greengrass que se comunique com os dispositivos do cliente.

  6. Desenvolva um componente personalizado que interaja com as sombras do dispositivo cliente. AWS IoT

Este tutorial usa um único dispositivo central e um único dispositivo cliente. Você também pode seguir o tutorial para conectar e testar vários dispositivos clientes.

Você pode esperar passar de 30 a 60 minutos neste tutorial.

Pré-requisitos

Para concluir este tutorial, você precisará do seguinte:

  • Uma Conta da AWS. Se você não tiver uma, consulte Configurar um Conta da AWS.

  • Um usuário AWS Identity and Access Management (IAM) com permissões de administrador.

  • Um dispositivo principal do Greengrass. Para obter mais informações sobre como configurar um dispositivo principal, consulteConfigurando dispositivos AWS IoT Greengrass principais.

    • O dispositivo principal deve executar o Greengrass nucleus v2.6.0 ou posterior. Essa versão inclui suporte para curingas na comunicação local de publicação/assinatura e suporte para sombras de dispositivos clientes.

      nota

      O suporte ao dispositivo cliente requer o Greengrass nucleus v2.2.0 ou posterior. No entanto, este tutorial explora recursos mais novos, como suporte para curingas MQTT na publicação/assinatura local e suporte para sombras de dispositivos clientes. Esses recursos exigem o Greengrass nucleus v2.6.0 ou posterior.

    • O dispositivo principal deve estar na mesma rede que os dispositivos cliente para se conectar.

    • (Opcional) Para concluir os módulos nos quais você desenvolve componentes personalizados do Greengrass, o dispositivo principal deve executar a CLI do Greengrass. Para ter mais informações, consulte Instale o Greengrass CLI.

  • Qualquer AWS IoT coisa para se conectar como um dispositivo cliente neste tutorial. Para obter mais informações, consulte Criar AWS IoT recursos no Guia do AWS IoT Core desenvolvedor.

    • A AWS IoT política do dispositivo cliente deve permitir a greengrass:Discover permissão. Para ter mais informações, consulte AWS IoTPolítica mínima para dispositivos clientes.

    • O dispositivo cliente deve estar na mesma rede que o dispositivo principal.

    • O dispositivo cliente deve executar o Python 3.

    • O dispositivo cliente deve executar o Git.

Etapa 1: revisar e atualizar a AWS IoT política do dispositivo principal

Para oferecer suporte a dispositivos cliente, a AWS IoT política de um dispositivo principal deve permitir as seguintes permissões:

  • greengrass:PutCertificateAuthorities

  • greengrass:VerifyClientDeviceIdentity

  • greengrass:VerifyClientDeviceIoTCertificateAssociation

  • greengrass:GetConnectivityInfo

  • greengrass:UpdateConnectivityInfo— (Opcional) Essa permissão é necessária para usar o componente detector de IP, que reporta as informações de conectividade de rede do dispositivo principal ao serviço de AWS IoT Greengrass nuvem.

Para obter mais informações sobre essas permissões e AWS IoT políticas para dispositivos principais, consulte Políticas do AWS IoT para operações de plano de dados AWS IoTPolítica mínima para oferecer suporte aos dispositivos do cliente e.

Nesta seção, você revisa as AWS IoT políticas do seu dispositivo principal e adiciona as permissões necessárias que estão faltando. Se você usou o instalador de software AWS IoT Greengrass Core para provisionar recursos, seu dispositivo principal tem uma AWS IoT política que permite acesso a todas as AWS IoT Greengrass ações (greengrass:*). Nesse caso, você deve atualizar a AWS IoT política somente se planeja configurar o componente do gerenciador de sombras para sincronizar as sombras do dispositivo. AWS IoT Core Caso contrário, você pode pular esta seção.

Para revisar e atualizar a AWS IoT política de um dispositivo principal
  1. No menu de navegação AWS IoT Greengrassdo console, escolha Dispositivos principais.

  2. Na página Dispositivos principais, escolha o dispositivo principal a ser atualizado.

  3. Na página de detalhes do dispositivo principal, escolha o link para o item do dispositivo principal. Esse link abre a página de detalhes do item no AWS IoT console.

  4. Na página de detalhes do item, escolha Certificados.

  5. Na guia Certificados, escolha o certificado ativo do item.

  6. Na página de detalhes do certificado, escolha Políticas.

  7. Na guia Políticas, escolha a AWS IoT política a ser revisada e atualizada. Você pode adicionar as permissões necessárias a qualquer política anexada ao certificado ativo do dispositivo principal.

    nota

    Se você usou o instalador de software AWS IoT Greengrass Core para provisionar recursos, você tem duas AWS IoT políticas. Recomendamos que você escolha a política nomeada GreengrassV2IoTThingPolicy, se ela existir. Os dispositivos principais que você cria com o instalador rápido usam esse nome de política por padrão. Se você adicionar permissões a essa política, também estará concedendo essas permissões a outros dispositivos principais que usam essa política.

  8. Na visão geral da política, escolha Editar versão ativa.

  9. Revise a política para obter as permissões necessárias e adicione as permissões necessárias que estejam faltando.

  10. Para definir uma nova versão da política como a versão ativa, em Status da versão da política, selecione Definir a versão editada como a versão ativa desta política.

  11. Selecione Salvar como nova versão.

Etapa 2: ativar o suporte ao dispositivo cliente

Para que um dispositivo cliente use a descoberta na nuvem para se conectar a um dispositivo principal, você deve associar os dispositivos. Ao associar um dispositivo cliente a um dispositivo principal, você permite que esse dispositivo cliente recupere os endereços IP e certificados do dispositivo principal para usar na conexão.

Para permitir que os dispositivos cliente se conectem com segurança a um dispositivo principal e se comuniquem com os componentes do GreengrassAWS IoT Core, você implanta os seguintes componentes do Greengrass no dispositivo principal:

  • Autenticação do dispositivo cliente (aws.greengrass.clientdevices.Auth)

    Implante o componente de autenticação do dispositivo cliente para autenticar dispositivos cliente e autorizar ações do dispositivo cliente. Esse componente permite que suas AWS IoT coisas se conectem a um dispositivo principal.

    Esse componente requer alguma configuração para ser usado. Você deve especificar grupos de dispositivos clientes e as operações que cada grupo está autorizado a realizar, como se conectar e se comunicar pelo MQTT. Para obter mais informações, consulte Configuração do componente de autenticação do dispositivo cliente.

  • Corretor MQTT 3.1.1 (Moquette) (aws.greengrass.clientdevices.mqtt.Moquette)

    Implante o componente Moquette MQTT broker para executar um broker MQTT leve. O agente Moquette MQTT é compatível com o MQTT 3.1.1 e inclui suporte local para QoS 0, QoS 1, QoS 2, mensagens retidas, mensagens de última vontade e assinaturas persistentes.

    Você não precisa configurar esse componente para usá-lo. No entanto, você pode configurar a porta em que esse componente opera o agente MQTT. Por padrão, ele usa a porta 8883.

  • Ponte MQTT (aws.greengrass.clientdevices.mqtt.Bridge)

    (Opcional) Implante o componente de ponte MQTT para retransmitir mensagens entre dispositivos cliente (MQTT local), publicação/assinatura local e MQTT. AWS IoT Core Configure esse componente para sincronizar dispositivos cliente AWS IoT Core e interagir com dispositivos clientes a partir dos componentes do Greengrass.

    Esse componente requer configuração para ser usado. Você deve especificar os mapeamentos de tópicos em que esse componente retransmite mensagens. Para obter mais informações, consulte Configuração do componente de ponte MQTT.

  • Detector IP (aws.greengrass.clientdevices.IPDetector)

    (Opcional) Implante o componente detector de IP para reportar automaticamente os endpoints do broker MQTT do dispositivo principal ao serviço de AWS IoT Greengrass nuvem. Você não pode usar esse componente se tiver uma configuração de rede complexa, como aquela em que um roteador encaminha a porta do agente MQTT para o dispositivo principal.

    Você não precisa configurar esse componente para usá-lo.

Nesta seção, você usa o AWS IoT Greengrass console para associar dispositivos cliente e implantar componentes do dispositivo cliente em um dispositivo principal.

Para habilitar o suporte ao dispositivo cliente
  1. No menu de navegação à esquerda, escolha Dispositivos principais.

  2. Na página Dispositivos principais, escolha o dispositivo principal em que você deseja ativar o suporte ao dispositivo cliente.

  3. Na página de detalhes do dispositivo principal, escolha a guia Dispositivos clientes.

  4. Na guia Dispositivos do cliente, escolha Configurar descoberta na nuvem.

    A página Configurar descoberta do dispositivo principal é aberta. Nesta página, você pode associar dispositivos cliente a um dispositivo principal e implantar componentes do dispositivo cliente. Esta página seleciona o dispositivo principal para você na Etapa 1: Selecione os dispositivos principais de destino.

    nota

    Você também pode usar esta página para configurar a descoberta de dispositivos principais para um grupo de coisas. Se você escolher essa opção, poderá implantar componentes do dispositivo cliente em todos os dispositivos principais em um grupo de coisas. No entanto, se você escolher essa opção, deverá associar manualmente os dispositivos cliente a cada dispositivo principal depois de criar a implantação. Neste tutorial, você configura um dispositivo de núcleo único.

  5. Na Etapa 2: Associar dispositivos cliente, associe a AWS IoT coisa do dispositivo cliente ao dispositivo principal. Isso permite que o dispositivo cliente use a descoberta na nuvem para recuperar as informações e os certificados de conectividade do dispositivo principal. Faça o seguinte:

    1. Escolha Associar dispositivos cliente.

    2. No modal Associar dispositivos cliente ao dispositivo principal, insira o nome da AWS IoT coisa a ser associada.

    3. Escolha Adicionar.

    4. Selecione Associar.

  6. Na Etapa 3: Configurar e implantar componentes do Greengrass, implante componentes para habilitar o suporte ao dispositivo cliente. Se o dispositivo principal de destino tiver uma implantação anterior, esta página revisará essa implantação. Caso contrário, essa página criará uma nova implantação para o dispositivo principal. Faça o seguinte para configurar e implantar os componentes do dispositivo cliente:

    1. O dispositivo principal deve executar o Greengrass nucleus v2.6.0 ou posterior para concluir este tutorial. Se o dispositivo principal executar uma versão anterior, faça o seguinte:

      1. Selecione a caixa para implantar o aws.greengrass.Nucleuscomponente.

      2. Para o aws.greengrass.Nucleuscomponente, escolha Editar configuração.

      3. Para a versão do componente, escolha a versão 2.6.0 ou posterior.

      4. Selecione a opção Confirmar.

      nota

      Se você atualizar o núcleo do Greengrass de uma versão secundária anterior e o dispositivo principal executar componentes AWS fornecidos que dependem do núcleo, você também deverá atualizar os AWS componentes fornecidos para versões mais recentes. Você pode configurar a versão desses componentes ao analisar a implantação posteriormente neste tutorial. Para ter mais informações, consulte Atualize o software AWS IoT Greengrass principal (OTA).

    2. Para o aws.greengrass.clientdevices.Authcomponente, escolha Editar configuração.

    3. No modal Editar configuração para o componente de autenticação do dispositivo cliente, configure uma política de autorização que permita que os dispositivos cliente publiquem e assinem o agente MQTT no dispositivo principal. Faça o seguinte:

      1. Em Configuração, no bloco de código Configuração para mesclar, insira a configuração a seguir, que contém uma política de autorização de dispositivo cliente. Cada política de autorização de grupo de dispositivos especifica um conjunto de ações e os recursos nos quais um dispositivo cliente pode realizar essas ações.

        • Essa política permite que dispositivos clientes cujos nomes comecem com se conectem e MyClientDevice se comuniquem em todos os tópicos do MQTT. Substitua MyClientDevice* pelo nome da AWS IoT coisa a ser conectada como dispositivo cliente. Você também pode especificar um nome com o * caractere curinga que corresponda ao nome do dispositivo cliente. O * caractere curinga deve estar no final do nome.

          Se você tiver um segundo dispositivo cliente para se conectar, substitua MyOtherClientDevice* pelo nome desse dispositivo cliente ou por um padrão curinga que corresponda ao nome desse dispositivo cliente. Caso contrário, você pode remover ou manter essa seção da regra de seleção que permite que dispositivos clientes com nomes correspondentes MyOtherClientDevice* se conectem e se comuniquem.

        • Essa política usa um OR operador para também permitir que dispositivos clientes cujos nomes comecem com MyOtherClientDevice se conectem e se comuniquem em todos os tópicos do MQTT. Você pode remover essa cláusula na regra de seleção ou modificá-la para corresponder aos dispositivos cliente a serem conectados.

        • Essa política permite que os dispositivos do cliente publiquem e se inscrevam em todos os tópicos do MQTT. Para seguir as melhores práticas de segurança, restrinja as mqtt:subscribe operações mqtt:publish e ao conjunto mínimo de tópicos que os dispositivos cliente usam para se comunicar.

        { "deviceGroups": { "formatVersion": "2021-03-05", "definitions": { "MyDeviceGroup": { "selectionRule": "thingName: MyClientDevice* OR thingName: MyOtherClientDevice*", "policyName": "MyClientDevicePolicy" } }, "policies": { "MyClientDevicePolicy": { "AllowConnect": { "statementDescription": "Allow client devices to connect.", "operations": [ "mqtt:connect" ], "resources": [ "*" ] }, "AllowPublish": { "statementDescription": "Allow client devices to publish to all topics.", "operations": [ "mqtt:publish" ], "resources": [ "*" ] }, "AllowSubscribe": { "statementDescription": "Allow client devices to subscribe to all topics.", "operations": [ "mqtt:subscribe" ], "resources": [ "*" ] } } } } }

        Para obter mais informações, consulte Configuração do componente de autenticação do dispositivo cliente.

      2. Selecione a opção Confirmar.

    4. Para o aws.greengrass.clientdevices.mqtt.Bridgecomponente, escolha Editar configuração.

    5. No modal Editar configuração para o componente de ponte MQTT, configure um mapeamento de tópicos que retransmita mensagens MQTT dos dispositivos do cliente para o. AWS IoT Core Faça o seguinte:

      1. Em Configuração, no bloco Configuração para mesclar código, insira a configuração a seguir. Essa configuração especifica a retransmissão de mensagens MQTT no filtro de clients/+/hello/world tópicos dos dispositivos do cliente para o AWS IoT Core serviço de nuvem. Por exemplo, esse filtro de tópico corresponde ao clients/MyClientDevice1/hello/world tópico.

        { "mqttTopicMapping": { "HelloWorldIotCoreMapping": { "topic": "clients/+/hello/world", "source": "LocalMqtt", "target": "IotCore" } } }

        Para obter mais informações, consulte Configuração do componente de ponte MQTT.

      2. Selecione a opção Confirmar.

  7. Escolha Revisar e implantar para revisar a implantação que esta página cria para você.

  8. Se você ainda não configurou a função de serviço do Greengrass nessa região, o console abre um modal para configurar a função de serviço para você. O componente de autenticação do dispositivo cliente usa essa função de serviço para verificar a identidade dos dispositivos cliente, e o componente detector de IP usa essa função de serviço para gerenciar as principais informações de conectividade do dispositivo. Escolha Grant permissions (Conceder permissões).

  9. Na página Revisar, escolha Implantar para iniciar a implantação no dispositivo principal.

  10. Para verificar se a implantação foi bem-sucedida, verifique o status da implantação e verifique os registros no dispositivo principal. Para verificar o status da implantação no dispositivo principal, você pode escolher Target na Visão geral da implantação. Para ver mais informações, consulte:

Etapa 3: Conectar dispositivos cliente

Os dispositivos cliente podem usar o AWS IoT Device SDK para descobrir, conectar e se comunicar com um dispositivo principal. O dispositivo cliente deve ser AWS IoT alguma coisa. Para obter mais informações, consulte Criar um objeto no Guia do AWS IoT Core desenvolvedor.

Nesta seção, você instala a AWS IoT Device SDKv2 para Python e executa o aplicativo de amostra Greengrass discovery a partir do. AWS IoT Device SDK

nota

Também AWS IoT Device SDK está disponível em outras linguagens de programação. Este tutorial usa a AWS IoT Device SDK v2 para Python, mas você pode explorar os outros SDKs para seu caso de uso. Para obter mais informações, consulte Dispositivos SDK AWS IoT no Guia do desenvolvedor do AWS IoT Core.

Para conectar um dispositivo cliente a um dispositivo principal
  1. Baixe e instale a AWS IoT Device SDKv2 para Python AWS IoT na coisa para se conectar como um dispositivo cliente.

    No dispositivo cliente, faça o seguinte:

    1. Clone o repositório AWS IoT Device SDK v2 for Python para baixá-lo.

      git clone https://github.com/aws/aws-iot-device-sdk-python-v2.git
    2. Instale a AWS IoT Device SDK v2 para Python.

      python3 -m pip install --user ./aws-iot-device-sdk-python-v2
  2. Mude para a pasta de amostras na AWS IoT Device SDK v2 para Python.

    cd aws-iot-device-sdk-python-v2/samples
  3. Execute o aplicativo de descoberta Greengrass de amostra. Esse aplicativo espera argumentos que especifiquem o nome do dispositivo cliente, o tópico e a mensagem do MQTT a serem usados e os certificados que autenticam e protegem a conexão. O exemplo a seguir envia uma mensagem Hello World para o clients/MyClientDevice1/hello/world tópico.

    nota

    Este tópico corresponde ao tópico para o qual você configurou a ponte MQTT para retransmitir mensagens anteriores. AWS IoT Core

    • Substitua MyClientDevice1 pelo nome do item do dispositivo cliente.

    • Substitua ~/certs/ AmazonRoot CA1.pem pelo caminho para o certificado CA raiz da Amazon no dispositivo cliente.

    • Substitua ~/certs/device.pem.crt pelo caminho para o certificado do dispositivo no dispositivo cliente.

    • Substitua ~/certs/private.pem.key pelo caminho para o arquivo de chave privada no dispositivo cliente.

    • Substitua us-east-1 pela AWS região em que seu dispositivo cliente e dispositivo principal operam.

    python3 basic_discovery.py \\ --thing_name MyClientDevice1 \\ --topic 'clients/MyClientDevice1/hello/world' \\ --message 'Hello World!' \\ --ca_file ~/certs/AmazonRootCA1.pem \\ --cert ~/certs/device.pem.crt \\ --key ~/certs/private.pem.key \\ --region us-east-1 \\ --verbosity Warn

    O aplicativo de amostra de descoberta envia a mensagem 10 vezes e se desconecta. Ele também se inscreve no mesmo tópico em que publica mensagens. Se a saída indicar que o aplicativo recebeu mensagens MQTT sobre o tópico, o dispositivo cliente poderá se comunicar com êxito com o dispositivo principal.

    Performing greengrass discovery... awsiot.greengrass_discovery.DiscoverResponse(gg_groups=[awsiot.greengrass_discovery.GGGroup(gg_group_id='greengrassV2-coreDevice-MyGreengrassCore', cores=[awsiot.greengrass_discovery.GGCore(thing_arn='arn:aws:iot:us-east-1:123456789012:thing/MyGreengrassCore', connectivity=[awsiot.greengrass_discovery.ConnectivityInfo(id='203.0.113.0', host_address='203.0.113.0', metadata='', port=8883)])], certificate_authorities=['-----BEGIN CERTIFICATE-----\ MIICiT...EXAMPLE=\ -----END CERTIFICATE-----\ '])]) Trying core arn:aws:iot:us-east-1:123456789012:thing/MyGreengrassCore at host 203.0.113.0 port 8883 Connected! Published topic clients/MyClientDevice1/hello/world: {"message": "Hello World!", "sequence": 0} Publish received on topic clients/MyClientDevice1/hello/world b'{"message": "Hello World!", "sequence": 0}' Published topic clients/MyClientDevice1/hello/world: {"message": "Hello World!", "sequence": 1} Publish received on topic clients/MyClientDevice1/hello/world b'{"message": "Hello World!", "sequence": 1}' ... Published topic clients/MyClientDevice1/hello/world: {"message": "Hello World!", "sequence": 9} Publish received on topic clients/MyClientDevice1/hello/world b'{"message": "Hello World!", "sequence": 9}'

    Se, em vez disso, o aplicativo gerar um erro, consulte Solução de problemas de descoberta do Greengrass.

    Você também pode ver os registros do Greengrass no dispositivo principal para verificar se o dispositivo cliente se conecta e envia mensagens com sucesso. Para ter mais informações, consulte Monitore AWS IoT Greengrass os registros.

  4. Verifique se a ponte MQTT retransmite as mensagens do dispositivo cliente para o. AWS IoT Core Você pode usar o cliente de teste MQTT no AWS IoT Core console para assinar um filtro de tópicos do MQTT. Faça o seguinte:

    1. Navegue até o console do AWS IoT.

    2. No menu de navegação à esquerda, em Teste, escolha Cliente de teste MQTT.

    3. Na guia Inscrever-se em um tópico, em Filtro de tópicos, insira clients/+/hello/world para assinar as mensagens do dispositivo cliente do dispositivo principal.

    4. Escolha Assinar.

    5. Execute novamente o aplicativo de publicação/assinatura no dispositivo cliente.

      O cliente de teste MQTT exibe as mensagens que você envia do dispositivo cliente em tópicos que correspondem a esse filtro de tópicos.

Etapa 4: desenvolver um componente que se comunique com os dispositivos do cliente

Você pode desenvolver componentes do Greengrass que se comunicam com os dispositivos do cliente. Os componentes usam comunicação entre processos (IPC) e a interface local de publicação/assinatura para se comunicar em um dispositivo principal. Para interagir com dispositivos clientes, configure o componente de ponte MQTT para retransmitir mensagens entre dispositivos clientes e a interface local de publicação/assinatura.

Nesta seção, você atualiza o componente de ponte MQTT para retransmitir mensagens dos dispositivos cliente para a interface local de publicação/assinatura. Em seguida, você desenvolve um componente que assina essas mensagens e as imprime quando as recebe.

Desenvolver um componente que se comunica com os dispositivos do cliente
  1. Revise a implantação no dispositivo principal e configure o componente de ponte MQTT para retransmitir mensagens dos dispositivos do cliente para a publicação/assinatura local. Faça o seguinte:

    1. No menu de navegação à esquerda, escolha Dispositivos principais.

    2. Na página Dispositivos principais, escolha o dispositivo principal que você está usando para este tutorial.

    3. Na página de detalhes do dispositivo principal, escolha a guia Dispositivos clientes.

    4. Na guia Dispositivos do cliente, escolha Configurar descoberta na nuvem.

      A página Configurar descoberta do dispositivo principal é aberta. Nesta página, você pode alterar ou configurar quais componentes do dispositivo cliente são implantados no dispositivo principal.

    5. Na Etapa 3, para o aws.greengrass.clientdevices.mqtt.Bridgecomponente, escolha Editar configuração.

    6. No modal Editar configuração para o componente de ponte MQTT, configure um mapeamento de tópicos que retransmita mensagens MQTT dos dispositivos do cliente para a interface local de publicação/assinatura. Faça o seguinte:

      1. Em Configuração, no bloco Configuração para mesclar código, insira a configuração a seguir. Essa configuração especifica a retransmissão de mensagens MQTT em tópicos que correspondam ao filtro de tópicos dos clients/+/hello/world dispositivos do cliente para o serviço de AWS IoT Core nuvem e para o agente local de publicação/assinatura do Greengrass.

        { "mqttTopicMapping": { "HelloWorldIotCoreMapping": { "topic": "clients/+/hello/world", "source": "LocalMqtt", "target": "IotCore" }, "HelloWorldPubsubMapping": { "topic": "clients/+/hello/world", "source": "LocalMqtt", "target": "Pubsub" } } }

        Para obter mais informações, consulte Configuração do componente de ponte MQTT.

      2. Selecione a opção Confirmar.

    7. Escolha Revisar e implantar para revisar a implantação que esta página cria para você.

    8. Na página Revisar, escolha Implantar para iniciar a implantação no dispositivo principal.

    9. Para verificar se a implantação foi bem-sucedida, verifique o status da implantação e verifique os registros no dispositivo principal. Para verificar o status da implantação no dispositivo principal, você pode escolher Target na Visão geral da implantação. Para ver mais informações, consulte:

  2. Desenvolva e implante um componente do Greengrass que assine mensagens do Hello World a partir de dispositivos clientes. Faça o seguinte:

    1. Crie pastas para receitas e artefatos no dispositivo principal.

      Linux or Unix
      mkdir recipes mkdir -p artifacts/com.example.clientdevices.MyHelloWorldSubscriber/1.0.0
      Windows Command Prompt (CMD)
      mkdir recipes mkdir artifacts\com.example.clientdevices.MyHelloWorldSubscriber\1.0.0
      PowerShell
      mkdir recipes mkdir artifacts\com.example.clientdevices.MyHelloWorldSubscriber\1.0.0
      Importante

      Você deve usar o seguinte formato para o caminho da pasta de artefatos. Inclua o nome e a versão do componente que você especificar na receita.

      artifacts/componentName/componentVersion/
    2. Use um editor de texto para criar uma receita de componente com o conteúdo a seguir. Esta receita especifica a instalação da AWS IoT Device SDK v2 para Python e a execução de um script que assina o tópico e imprime mensagens.

      Por exemplo, em um sistema baseado em Linux, você pode executar o seguinte comando para usar o GNU nano para criar o arquivo.

      nano recipes/com.example.clientdevices.MyHelloWorldSubscriber-1.0.0.json

      Copie a seguinte receita para o arquivo.

      { "RecipeFormatVersion": "2020-01-25", "ComponentName": "com.example.clientdevices.MyHelloWorldSubscriber", "ComponentVersion": "1.0.0", "ComponentDescription": "A component that subscribes to Hello World messages from client devices.", "ComponentPublisher": "Amazon", "ComponentConfiguration": { "DefaultConfiguration": { "accessControl": { "aws.greengrass.ipc.pubsub": { "com.example.clientdevices.MyHelloWorldSubscriber:pubsub:1": { "policyDescription": "Allows access to subscribe to all topics.", "operations": [ "aws.greengrass#SubscribeToTopic" ], "resources": [ "*" ] } } } } }, "Manifests": [ { "Platform": { "os": "linux" }, "Lifecycle": { "install": "python3 -m pip install --user awsiotsdk", "run": "python3 -u {artifacts:path}/hello_world_subscriber.py" } }, { "Platform": { "os": "windows" }, "Lifecycle": { "install": "py -3 -m pip install --user awsiotsdk", "run": "py -3 -u {artifacts:path}/hello_world_subscriber.py" } } ] }
    3. Use um editor de texto para criar um artefato de script Python chamado hello_world_subscriber.py com o conteúdo a seguir. Esse aplicativo usa o serviço IPC de publicação/assinatura para assinar o clients/+/hello/world tópico e imprimir as mensagens recebidas.

      Por exemplo, em um sistema baseado em Linux, você pode executar o seguinte comando para usar o GNU nano para criar o arquivo.

      nano artifacts/com.example.clientdevices.MyHelloWorldSubscriber/1.0.0/hello_world_subscriber.py

      Copie o código Python a seguir no arquivo.

      import sys import time import traceback from awsiot.greengrasscoreipc.clientv2 import GreengrassCoreIPCClientV2 CLIENT_DEVICE_HELLO_WORLD_TOPIC = 'clients/+/hello/world' TIMEOUT = 10 def on_hello_world_message(event): try: message = str(event.binary_message.message, 'utf-8') print('Received new message: %s' % message) except: traceback.print_exc() try: ipc_client = GreengrassCoreIPCClientV2() # SubscribeToTopic returns a tuple with the response and the operation. _, operation = ipc_client.subscribe_to_topic( topic=CLIENT_DEVICE_HELLO_WORLD_TOPIC, on_stream_event=on_hello_world_message) print('Successfully subscribed to topic: %s' % CLIENT_DEVICE_HELLO_WORLD_TOPIC) # Keep the main thread alive, or the process will exit. try: while True: time.sleep(10) except InterruptedError: print('Subscribe interrupted.') operation.close() except Exception: print('Exception occurred when using IPC.', file=sys.stderr) traceback.print_exc() exit(1)
      nota

      Esse componente usa o cliente IPC V2 na v2 AWS IoT Device SDKpara Python para se comunicar com o software Core. AWS IoT Greengrass Em comparação com o cliente IPC original, o cliente IPC V2 reduz a quantidade de código que você precisa escrever para usar o IPC em componentes personalizados.

    4. Use a CLI do Greengrass para implantar o componente.

      Linux or Unix
      sudo /greengrass/v2/bin/greengrass-cli deployment create \ --recipeDir recipes \ --artifactDir artifacts \ --merge "com.example.clientdevices.MyHelloWorldSubscriber=1.0.0"
      Windows Command Prompt (CMD)
      C:\greengrass\v2/bin/greengrass-cli deployment create ^ --recipeDir recipes ^ --artifactDir artifacts ^ --merge "com.example.clientdevices.MyHelloWorldSubscriber=1.0.0"
      PowerShell
      C:\greengrass\v2/bin/greengrass-cli deployment create ` --recipeDir recipes ` --artifactDir artifacts ` --merge "com.example.clientdevices.MyHelloWorldSubscriber=1.0.0"
  3. Visualize os registros do componente para verificar se o componente foi instalado com êxito e se inscreveu no tópico.

    Linux or Unix
    sudo tail -f /greengrass/v2/logs/com.example.clientdevices.MyHelloWorldSubscriber.log
    PowerShell
    gc C:\greengrass\v2/logs/com.example.clientdevices.MyHelloWorldSubscriber.log -Tail 10 -Wait

    Você pode manter o feed de registro aberto para verificar se o dispositivo principal recebe mensagens.

  4. No dispositivo cliente, execute novamente o aplicativo de descoberta Greengrass de amostra para enviar mensagens ao dispositivo principal.

    python3 basic_discovery.py \\ --thing_name MyClientDevice1 \\ --topic 'clients/MyClientDevice1/hello/world' \\ --message 'Hello World!' \\ --ca_file ~/certs/AmazonRootCA1.pem \\ --cert ~/certs/device.pem.crt \\ --key ~/certs/private.pem.key \\ --region us-east-1 \\ --verbosity Warn
  5. Visualize os registros do componente novamente para verificar se o componente recebe e imprime as mensagens do dispositivo cliente.

    Linux or Unix
    sudo tail -f /greengrass/v2/logs/com.example.clientdevices.MyHelloWorldSubscriber.log
    PowerShell
    gc C:\greengrass\v2/logs/com.example.clientdevices.MyHelloWorldSubscriber.log -Tail 10 -Wait

Etapa 5: desenvolver um componente que interaja com as sombras do dispositivo cliente

Você pode desenvolver componentes do Greengrass que interajam com as sombras do AWS IoTdispositivo cliente. Uma sombra é um documento JSON que armazena as informações de estado atuais ou desejadas de AWS IoT algo, como um dispositivo cliente. Os componentes personalizados podem acessar as sombras dos dispositivos cliente para gerenciar seu estado, mesmo quando o dispositivo cliente não está conectado. AWS IoT Cada AWS IoT coisa tem uma sombra sem nome, e você também pode criar várias sombras nomeadas para cada coisa.

Nesta seção, você implanta o componente do gerenciador de sombras para gerenciar sombras no dispositivo principal. Você também atualiza o componente de ponte MQTT para retransmitir mensagens de sombra entre dispositivos cliente e o componente gerenciador de sombra. Em seguida, você desenvolve um componente que atualiza as sombras dos dispositivos cliente e executa um aplicativo de amostra nos dispositivos cliente que responde às atualizações de sombra do componente. Esse componente representa um aplicativo inteligente de gerenciamento de luz, em que o dispositivo principal gerencia o estado das cores das luzes inteligentes que se conectam a ele como dispositivos clientes.

Para desenvolver um componente que interaja com as sombras do dispositivo cliente
  1. Revise a implantação no dispositivo principal para implantar o componente shadow manager e configure o componente bridge MQTT para retransmitir mensagens paralelas entre os dispositivos do cliente e a publicação/assinatura local, onde o shadow manager se comunica. Faça o seguinte:

    1. No menu de navegação à esquerda, escolha Dispositivos principais.

    2. Na página Dispositivos principais, escolha o dispositivo principal que você está usando para este tutorial.

    3. Na página de detalhes do dispositivo principal, escolha a guia Dispositivos clientes.

    4. Na guia Dispositivos do cliente, escolha Configurar descoberta na nuvem.

      A página Configurar descoberta do dispositivo principal é aberta. Nesta página, você pode alterar ou configurar quais componentes do dispositivo cliente são implantados no dispositivo principal.

    5. Na Etapa 3, para o aws.greengrass.clientdevices.mqtt.Bridgecomponente, escolha Editar configuração.

    6. No modal Editar configuração para o componente de ponte MQTT, configure um mapeamento de tópicos que retransmita mensagens MQTT em tópicos de sombra do dispositivo entre dispositivos cliente e a interface local de publicação/assinatura. Você também confirma que a implantação especifica uma versão compatível do MQTT bridge. O suporte à sombra do dispositivo cliente requer o MQTT bridge v2.2.0 ou posterior. Faça o seguinte:

      1. Para a versão do componente, escolha a versão 2.2.0 ou posterior.

      2. Em Configuração, no bloco Configuração para mesclar código, insira a configuração a seguir. Essa configuração especifica a retransmissão de mensagens MQTT em tópicos paralelos.

        { "mqttTopicMapping": { "HelloWorldIotCoreMapping": { "topic": "clients/+/hello/world", "source": "LocalMqtt", "target": "IotCore" }, "HelloWorldPubsubMapping": { "topic": "clients/+/hello/world", "source": "LocalMqtt", "target": "Pubsub" }, "ShadowsLocalMqttToPubsub": { "topic": "$aws/things/+/shadow/#", "source": "LocalMqtt", "target": "Pubsub" }, "ShadowsPubsubToLocalMqtt": { "topic": "$aws/things/+/shadow/#", "source": "Pubsub", "target": "LocalMqtt" } } }

        Para obter mais informações, consulte Configuração do componente de ponte MQTT.

      3. Selecione a opção Confirmar.

    7. Na Etapa 3, selecione o aws.greengrass.ShadowManagercomponente para implantá-lo.

    8. Escolha Revisar e implantar para revisar a implantação que esta página cria para você.

    9. Na página Revisar, escolha Implantar para iniciar a implantação no dispositivo principal.

    10. Para verificar se a implantação foi bem-sucedida, verifique o status da implantação e verifique os registros no dispositivo principal. Para verificar o status da implantação no dispositivo principal, você pode escolher Target na Visão geral da implantação. Para ver mais informações, consulte:

  2. Desenvolva e implante um componente do Greengrass que gerencia dispositivos cliente de iluminação inteligente. Faça o seguinte:

    1. Crie uma pasta com os artefatos do componente no dispositivo principal.

      Linux or Unix
      mkdir -p artifacts/com.example.clientdevices.MySmartLightManager/1.0.0
      Windows Command Prompt (CMD)
      mkdir artifacts\com.example.clientdevices.MySmartLightManager\1.0.0
      PowerShell
      mkdir artifacts\com.example.clientdevices.MySmartLightManager\1.0.0
      Importante

      Você deve usar o seguinte formato para o caminho da pasta de artefatos. Inclua o nome e a versão do componente que você especificar na receita.

      artifacts/componentName/componentVersion/
    2. Use um editor de texto para criar uma receita de componente com o conteúdo a seguir. Esta receita especifica a instalação da AWS IoT Device SDK v2 para Python e a execução de um script que interage com as sombras dos dispositivos cliente de luz inteligente para gerenciar suas cores.

      Por exemplo, em um sistema baseado em Linux, você pode executar o seguinte comando para usar o GNU nano para criar o arquivo.

      nano recipes/com.example.clientdevices.MySmartLightManager-1.0.0.json

      Copie a seguinte receita para o arquivo.

      { "RecipeFormatVersion": "2020-01-25", "ComponentName": "com.example.clientdevices.MySmartLightManager", "ComponentVersion": "1.0.0", "ComponentDescription": "A component that interacts with smart light client devices.", "ComponentPublisher": "Amazon", "ComponentDependencies": { "aws.greengrass.Nucleus": { "VersionRequirement": "^2.6.0" }, "aws.greengrass.ShadowManager": { "VersionRequirement": "^2.2.0" }, "aws.greengrass.clientdevices.mqtt.Bridge": { "VersionRequirement": "^2.2.0" } }, "ComponentConfiguration": { "DefaultConfiguration": { "smartLightDeviceNames": [], "accessControl": { "aws.greengrass.ShadowManager": { "com.example.clientdevices.MySmartLightManager:shadow:1": { "policyDescription": "Allows access to client devices' unnamed shadows", "operations": [ "aws.greengrass#GetThingShadow", "aws.greengrass#UpdateThingShadow" ], "resources": [ "$aws/things/MyClientDevice*/shadow" ] } }, "aws.greengrass.ipc.pubsub": { "com.example.clientdevices.MySmartLightManager:pubsub:1": { "policyDescription": "Allows access to client devices' unnamed shadow updates", "operations": [ "aws.greengrass#SubscribeToTopic" ], "resources": [ "$aws/things/+/shadow/update/accepted" ] } } } } }, "Manifests": [ { "Platform": { "os": "linux" }, "Lifecycle": { "install": "python3 -m pip install --user awsiotsdk", "run": "python3 -u {artifacts:path}/smart_light_manager.py" } }, { "Platform": { "os": "windows" }, "Lifecycle": { "install": "py -3 -m pip install --user awsiotsdk", "run": "py -3 -u {artifacts:path}/smart_light_manager.py" } } ] }
    3. Use um editor de texto para criar um artefato de script Python chamado smart_light_manager.py com o conteúdo a seguir. Esse aplicativo usa o serviço IPC paralelo para obter e atualizar as sombras do dispositivo cliente e o serviço IPC local de publicação/assinatura para receber atualizações paralelas relatadas.

      Por exemplo, em um sistema baseado em Linux, você pode executar o seguinte comando para usar o GNU nano para criar o arquivo.

      nano artifacts/com.example.clientdevices.MySmartLightManager/1.0.0/smart_light_manager.py

      Copie o código Python a seguir no arquivo.

      import json import random import sys import time import traceback from uuid import uuid4 from awsiot.greengrasscoreipc.clientv2 import GreengrassCoreIPCClientV2 from awsiot.greengrasscoreipc.model import ResourceNotFoundError SHADOW_COLOR_PROPERTY = 'color' CONFIGURATION_CLIENT_DEVICE_NAMES = 'smartLightDeviceNames' COLORS = ['red', 'orange', 'yellow', 'green', 'blue', 'purple'] SHADOW_UPDATE_TOPIC = '$aws/things/+/shadow/update/accepted' SET_COLOR_INTERVAL = 15 class SmartLightDevice(): def __init__(self, client_device_name: str, reported_color: str = None): self.name = client_device_name self.reported_color = reported_color self.desired_color = None class SmartLightDeviceManager(): def __init__(self, ipc_client: GreengrassCoreIPCClientV2): self.ipc_client = ipc_client self.devices = {} self.client_tokens = set() self.shadow_update_accepted_subscription_operation = None self.client_device_names_configuration_subscription_operation = None self.update_smart_light_device_list() def update_smart_light_device_list(self): # Update the device list from the component configuration. response = self.ipc_client.get_configuration( key_path=[CONFIGURATION_CLIENT_DEVICE_NAMES]) # Identify the difference between the configuration and the currently tracked devices. current_device_names = self.devices.keys() updated_device_names = response.value[CONFIGURATION_CLIENT_DEVICE_NAMES] added_device_names = set(updated_device_names) - set(current_device_names) removed_device_names = set(current_device_names) - set(updated_device_names) # Stop tracking any smart light devices that are no longer in the configuration. for name in removed_device_names: print('Removing %s from smart light device manager' % name) self.devices.pop(name) # Start tracking any new smart light devices that are in the configuration. for name in added_device_names: print('Adding %s to smart light device manager' % name) device = SmartLightDevice(name) device.reported_color = self.get_device_reported_color(device) self.devices[name] = device print('Current color for %s is %s' % (name, device.reported_color)) def get_device_reported_color(self, smart_light_device): try: response = self.ipc_client.get_thing_shadow( thing_name=smart_light_device.name, shadow_name='') shadow = json.loads(str(response.payload, 'utf-8')) if 'reported' in shadow['state']: return shadow['state']['reported'].get(SHADOW_COLOR_PROPERTY) return None except ResourceNotFoundError: return None def request_device_color_change(self, smart_light_device, color): # Generate and track a client token for the request. client_token = str(uuid4()) self.client_tokens.add(client_token) # Create a shadow payload, which must be a blob. payload_json = { 'state': { 'desired': { SHADOW_COLOR_PROPERTY: color } }, 'clientToken': client_token } payload = bytes(json.dumps(payload_json), 'utf-8') self.ipc_client.update_thing_shadow( thing_name=smart_light_device.name, shadow_name='', payload=payload) smart_light_device.desired_color = color def subscribe_to_shadow_update_accepted_events(self): if self.shadow_update_accepted_subscription_operation == None: # SubscribeToTopic returns a tuple with the response and the operation. _, self.shadow_update_accepted_subscription_operation = self.ipc_client.subscribe_to_topic( topic=SHADOW_UPDATE_TOPIC, on_stream_event=self.on_shadow_update_accepted_event) print('Successfully subscribed to shadow update accepted topic') def close_shadow_update_accepted_subscription(self): if self.shadow_update_accepted_subscription_operation is not None: self.shadow_update_accepted_subscription_operation.close() def on_shadow_update_accepted_event(self, event): try: message = str(event.binary_message.message, 'utf-8') accepted_payload = json.loads(message) # Check for reported states from smart light devices and ignore desired states from components. if 'reported' in accepted_payload['state']: # Process this update only if it uses a client token created by this component. client_token = accepted_payload.get('clientToken') if client_token is not None and client_token in self.client_tokens: self.client_tokens.remove(client_token) shadow_state = accepted_payload['state']['reported'] if SHADOW_COLOR_PROPERTY in shadow_state: reported_color = shadow_state[SHADOW_COLOR_PROPERTY] topic = event.binary_message.context.topic client_device_name = topic.split('/')[2] if client_device_name in self.devices: # Set the reported color for the smart light device. self.devices[client_device_name].reported_color = reported_color print( 'Received shadow update confirmation from client device: %s' % client_device_name) else: print("Shadow update doesn't specify color") except: traceback.print_exc() def subscribe_to_client_device_name_configuration_updates(self): if self.client_device_names_configuration_subscription_operation == None: # SubscribeToConfigurationUpdate returns a tuple with the response and the operation. _, self.client_device_names_configuration_subscription_operation = self.ipc_client.subscribe_to_configuration_update( key_path=[CONFIGURATION_CLIENT_DEVICE_NAMES], on_stream_event=self.on_client_device_names_configuration_update_event) print( 'Successfully subscribed to configuration updates for smart light device names') def close_client_device_names_configuration_subscription(self): if self.client_device_names_configuration_subscription_operation is not None: self.client_device_names_configuration_subscription_operation.close() def on_client_device_names_configuration_update_event(self, event): try: if CONFIGURATION_CLIENT_DEVICE_NAMES in event.configuration_update_event.key_path: print('Received configuration update for list of client devices') self.update_smart_light_device_list() except: traceback.print_exc() def choose_random_color(): return random.choice(COLORS) def main(): try: # Create an IPC client and a smart light device manager. ipc_client = GreengrassCoreIPCClientV2() smart_light_manager = SmartLightDeviceManager(ipc_client) smart_light_manager.subscribe_to_shadow_update_accepted_events() smart_light_manager.subscribe_to_client_device_name_configuration_updates() try: # Keep the main thread alive, or the process will exit. while True: # Set each smart light device to a random color at a regular interval. for device_name in smart_light_manager.devices: device = smart_light_manager.devices[device_name] desired_color = choose_random_color() print('Chose random color (%s) for %s' % (desired_color, device_name)) if desired_color == device.desired_color: print('Desired color for %s is already %s' % (device_name, desired_color)) elif desired_color == device.reported_color: print('Reported color for %s is already %s' % (device_name, desired_color)) else: smart_light_manager.request_device_color_change( device, desired_color) print('Requested color change for %s to %s' % (device_name, desired_color)) time.sleep(SET_COLOR_INTERVAL) except InterruptedError: print('Application interrupted') smart_light_manager.close_shadow_update_accepted_subscription() smart_light_manager.close_client_device_names_configuration_subscription() except Exception: print('Exception occurred', file=sys.stderr) traceback.print_exc() exit(1) if __name__ == '__main__': main()

      Esse aplicativo Python faz o seguinte:

      • Lê a configuração do componente para obter a lista de dispositivos smart light client para gerenciar.

      • Assina as notificações de atualização de configuração usando a operação SubscribeToConfigurationUpdate IPC. O software AWS IoT Greengrass Core envia notificações sempre que a configuração do componente é alterada. Quando o componente recebe uma notificação de atualização de configuração, ele atualiza a lista de dispositivos cliente smart light que ele gerencia.

      • Obtém a sombra de cada dispositivo cliente de luz inteligente para obter seu estado inicial de cor.

      • Define a cor de cada dispositivo cliente de luz inteligente para uma cor aleatória a cada 15 segundos. O componente atualiza a sombra da coisa do dispositivo cliente para mudar sua cor. Essa operação envia um evento delta de sombra para o dispositivo cliente pelo MQTT.

      • Assina as mensagens aceitas de atualização paralela na interface local de publicação/assinatura usando a SubscribeToTopic operação IPC. Esse componente recebe essas mensagens para rastrear a cor de cada dispositivo cliente de luz inteligente. Quando um dispositivo cliente smart light recebe uma atualização paralela, ele envia uma mensagem MQTT para confirmar que recebeu a atualização. A ponte MQTT retransmite essa mensagem para a interface local de publicação/assinatura.

    4. Use a CLI do Greengrass para implantar o componente. Ao implantar esse componente, você especifica a lista de dispositivos clientesmartLightDeviceNames, cujas sombras ele gerencia. Substitua MyClientDevice1 pelo nome do item do dispositivo cliente.

      Linux or Unix
      sudo /greengrass/v2/bin/greengrass-cli deployment create \ --recipeDir recipes \ --artifactDir artifacts \ --merge "com.example.clientdevices.MySmartLightManager=1.0.0" \ --update-config '{ "com.example.clientdevices.MySmartLightManager": { "MERGE": { "smartLightDeviceNames": [ "MyClientDevice1" ] } } }'
      Windows Command Prompt (CMD)
      C:\greengrass\v2/bin/greengrass-cli deployment create ^ --recipeDir recipes ^ --artifactDir artifacts ^ --merge "com.example.clientdevices.MySmartLightManager=1.0.0" ^ --update-config '{"com.example.clientdevices.MySmartLightManager":{"MERGE":{"smartLightDeviceNames":["MyClientDevice1"]}}}'
      PowerShell
      C:\greengrass\v2/bin/greengrass-cli deployment create ` --recipeDir recipes ` --artifactDir artifacts ` --merge "com.example.clientdevices.MySmartLightManager=1.0.0" ` --update-config '{ "com.example.clientdevices.MySmartLightManager": { "MERGE": { "smartLightDeviceNames": [ "MyClientDevice1" ] } } }'
  3. Visualize os registros do componente para verificar se o componente foi instalado e executado com êxito.

    Linux or Unix
    sudo tail -f /greengrass/v2/logs/com.example.clientdevices.MySmartLightManager.log
    PowerShell
    gc C:\greengrass\v2/logs/com.example.clientdevices.MySmartLightManager.log -Tail 10 -Wait

    O componente envia solicitações para alterar a cor do dispositivo cliente de luz inteligente. O gerenciador de sombra recebe a solicitação e define o desired estado da sombra. No entanto, o dispositivo cliente de luz inteligente ainda não está funcionando, então o reported estado da sombra não muda. Os registros do componente incluem as seguintes mensagens.

    2022-07-07T03:49:24.908Z [INFO] (Copier) com.example.clientdevices.MySmartLightManager: stdout. Chose random color (blue) for MyClientDevice1. {scriptName=services.com.example.clientdevices.MySmartLightManager.lifecycle.Run, serviceName=com.example.clientdevices.MySmartLightManager, currentState=RUNNING} 2022-07-07T03:49:24.912Z [INFO] (Copier) com.example.clientdevices.MySmartLightManager: stdout. Requested color change for MyClientDevice1 to blue. {scriptName=services.com.example.clientdevices.MySmartLightManager.lifecycle.Run, serviceName=com.example.clientdevices.MySmartLightManager, currentState=RUNNING}

    Você pode manter o feed de registro aberto para ver quando o componente imprime mensagens.

  4. Baixe e execute um aplicativo de amostra que usa o Greengrass Discovery e assina as atualizações do Device Shadow. No dispositivo cliente, faça o seguinte:

    1. Mude para a pasta de amostras na AWS IoT Device SDK v2 para Python. Esse aplicativo de amostra usa um módulo de análise de linha de comando na pasta de amostras.

      cd aws-iot-device-sdk-python-v2/samples
    2. Use um editor de texto para criar um script Python chamado basic_discovery_shadow.py com o conteúdo a seguir. Esse aplicativo usa a descoberta e as sombras do Greengrass para manter uma propriedade sincronizada entre o dispositivo cliente e o dispositivo principal.

      Por exemplo, em um sistema baseado em Linux, você pode executar o seguinte comando para usar o GNU nano para criar o arquivo.

      nano basic_discovery_shadow.py

      Copie o código Python a seguir no arquivo.

      # Copyright Amazon.com, Inc. or its affiliates. All Rights Reserved. # SPDX-License-Identifier: Apache-2.0. from awscrt import io from awscrt import mqtt from awsiot import iotshadow from awsiot.greengrass_discovery import DiscoveryClient from awsiot import mqtt_connection_builder from concurrent.futures import Future import sys import threading import traceback from uuid import uuid4 # Parse arguments import utils.command_line_utils; cmdUtils = utils.command_line_utils.CommandLineUtils("Basic Discovery - Greengrass discovery example with device shadows.") cmdUtils.add_common_mqtt_commands() cmdUtils.add_common_topic_message_commands() cmdUtils.add_common_logging_commands() cmdUtils.register_command("key", "<path>", "Path to your key in PEM format.", True, str) cmdUtils.register_command("cert", "<path>", "Path to your client certificate in PEM format.", True, str) cmdUtils.remove_command("endpoint") cmdUtils.register_command("thing_name", "<str>", "The name assigned to your IoT Thing", required=True) cmdUtils.register_command("region", "<str>", "The region to connect through.", required=True) cmdUtils.register_command("shadow_property", "<str>", "The name of the shadow property you want to change (optional, default='color'", default="color") # Needs to be called so the command utils parse the commands cmdUtils.get_args() # Using globals to simplify sample code is_sample_done = threading.Event() mqtt_connection = None shadow_thing_name = cmdUtils.get_command_required("thing_name") shadow_property = cmdUtils.get_command("shadow_property") SHADOW_VALUE_DEFAULT = "off" class LockedData: def __init__(self): self.lock = threading.Lock() self.shadow_value = None self.disconnect_called = False self.request_tokens = set() locked_data = LockedData() def on_connection_interupted(connection, error, **kwargs): print('connection interrupted with error {}'.format(error)) def on_connection_resumed(connection, return_code, session_present, **kwargs): print('connection resumed with return code {}, session present {}'.format(return_code, session_present)) # Try IoT endpoints until we find one that works def try_iot_endpoints(): for gg_group in discover_response.gg_groups: for gg_core in gg_group.cores: for connectivity_info in gg_core.connectivity: try: print('Trying core {} at host {} port {}'.format(gg_core.thing_arn, connectivity_info.host_address, connectivity_info.port)) mqtt_connection = mqtt_connection_builder.mtls_from_path( endpoint=connectivity_info.host_address, port=connectivity_info.port, cert_filepath=cmdUtils.get_command_required("cert"), pri_key_filepath=cmdUtils.get_command_required("key"), ca_bytes=gg_group.certificate_authorities[0].encode('utf-8'), on_connection_interrupted=on_connection_interupted, on_connection_resumed=on_connection_resumed, client_id=cmdUtils.get_command_required("thing_name"), clean_session=False, keep_alive_secs=30) connect_future = mqtt_connection.connect() connect_future.result() print('Connected!') return mqtt_connection except Exception as e: print('Connection failed with exception {}'.format(e)) continue exit('All connection attempts failed') # Function for gracefully quitting this sample def exit(msg_or_exception): if isinstance(msg_or_exception, Exception): print("Exiting sample due to exception.") traceback.print_exception(msg_or_exception.__class__, msg_or_exception, sys.exc_info()[2]) else: print("Exiting sample:", msg_or_exception) with locked_data.lock: if not locked_data.disconnect_called: print("Disconnecting...") locked_data.disconnect_called = True future = mqtt_connection.disconnect() future.add_done_callback(on_disconnected) def on_disconnected(disconnect_future): # type: (Future) -> None print("Disconnected.") # Signal that sample is finished is_sample_done.set() def on_get_shadow_accepted(response): # type: (iotshadow.GetShadowResponse) -> None try: with locked_data.lock: # check that this is a response to a request from this session try: locked_data.request_tokens.remove(response.client_token) except KeyError: return print("Finished getting initial shadow state.") if locked_data.shadow_value is not None: print(" Ignoring initial query because a delta event has already been received.") return if response.state: if response.state.delta: value = response.state.delta.get(shadow_property) if value: print(" Shadow contains delta value '{}'.".format(value)) change_shadow_value(value) return if response.state.reported: value = response.state.reported.get(shadow_property) if value: print(" Shadow contains reported value '{}'.".format(value)) set_local_value_due_to_initial_query(response.state.reported[shadow_property]) return print(" Shadow document lacks '{}' property. Setting defaults...".format(shadow_property)) change_shadow_value(SHADOW_VALUE_DEFAULT) return except Exception as e: exit(e) def on_get_shadow_rejected(error): # type: (iotshadow.ErrorResponse) -> None try: # check that this is a response to a request from this session with locked_data.lock: try: locked_data.request_tokens.remove(error.client_token) except KeyError: return if error.code == 404: print("Thing has no shadow document. Creating with defaults...") change_shadow_value(SHADOW_VALUE_DEFAULT) else: exit("Get request was rejected. code:{} message:'{}'".format( error.code, error.message)) except Exception as e: exit(e) def on_shadow_delta_updated(delta): # type: (iotshadow.ShadowDeltaUpdatedEvent) -> None try: print("Received shadow delta event.") if delta.state and (shadow_property in delta.state): value = delta.state[shadow_property] if value is None: print(" Delta reports that '{}' was deleted. Resetting defaults...".format(shadow_property)) change_shadow_value(SHADOW_VALUE_DEFAULT) return else: print(" Delta reports that desired value is '{}'. Changing local value...".format(value)) if (delta.client_token is not None): print (" ClientToken is: " + delta.client_token) change_shadow_value(value, delta.client_token) else: print(" Delta did not report a change in '{}'".format(shadow_property)) except Exception as e: exit(e) def on_publish_update_shadow(future): #type: (Future) -> None try: future.result() print("Update request published.") except Exception as e: print("Failed to publish update request.") exit(e) def on_update_shadow_accepted(response): # type: (iotshadow.UpdateShadowResponse) -> None try: # check that this is a response to a request from this session with locked_data.lock: try: locked_data.request_tokens.remove(response.client_token) except KeyError: return try: if response.state.reported != None: if shadow_property in response.state.reported: print("Finished updating reported shadow value to '{}'.".format(response.state.reported[shadow_property])) # type: ignore else: print ("Could not find shadow property with name: '{}'.".format(shadow_property)) # type: ignore else: print("Shadow states cleared.") # when the shadow states are cleared, reported and desired are set to None except: exit("Updated shadow is missing the target property") except Exception as e: exit(e) def on_update_shadow_rejected(error): # type: (iotshadow.ErrorResponse) -> None try: # check that this is a response to a request from this session with locked_data.lock: try: locked_data.request_tokens.remove(error.client_token) except KeyError: return exit("Update request was rejected. code:{} message:'{}'".format( error.code, error.message)) except Exception as e: exit(e) def set_local_value_due_to_initial_query(reported_value): with locked_data.lock: locked_data.shadow_value = reported_value def change_shadow_value(value, token=None): with locked_data.lock: if locked_data.shadow_value == value: print("Local value is already '{}'.".format(value)) return print("Changed local shadow value to '{}'.".format(value)) locked_data.shadow_value = value print("Updating reported shadow value to '{}'...".format(value)) reuse_token = token is not None # use a unique token so we can correlate this "request" message to # any "response" messages received on the /accepted and /rejected topics if not reuse_token: token = str(uuid4()) # if the value is "clear shadow" then send a UpdateShadowRequest with None # for both reported and desired to clear the shadow document completely. if value == "clear_shadow": tmp_state = iotshadow.ShadowState(reported=None, desired=None, reported_is_nullable=True, desired_is_nullable=True) request = iotshadow.UpdateShadowRequest( thing_name=shadow_thing_name, state=tmp_state, client_token=token, ) # Otherwise, send a normal update request else: # if the value is "none" then set it to a Python none object to # clear the individual shadow property if value == "none": value = None request = iotshadow.UpdateShadowRequest( thing_name=shadow_thing_name, state=iotshadow.ShadowState( reported={ shadow_property: value } ), client_token=token, ) future = shadow_client.publish_update_shadow(request, mqtt.QoS.AT_LEAST_ONCE) if not reuse_token: locked_data.request_tokens.add(token) future.add_done_callback(on_publish_update_shadow) if __name__ == '__main__': tls_options = io.TlsContextOptions.create_client_with_mtls_from_path(cmdUtils.get_command_required("cert"), cmdUtils.get_command_required("key")) if cmdUtils.get_command(cmdUtils.m_cmd_ca_file): tls_options.override_default_trust_store_from_path(None, cmdUtils.get_command(cmdUtils.m_cmd_ca_file)) tls_context = io.ClientTlsContext(tls_options) socket_options = io.SocketOptions() print('Performing greengrass discovery...') discovery_client = DiscoveryClient(io.ClientBootstrap.get_or_create_static_default(), socket_options, tls_context, cmdUtils.get_command_required("region")) resp_future = discovery_client.discover(cmdUtils.get_command_required("thing_name")) discover_response = resp_future.result() print(discover_response) if cmdUtils.get_command("print_discover_resp_only"): exit(0) mqtt_connection = try_iot_endpoints() shadow_client = iotshadow.IotShadowClient(mqtt_connection) try: # Subscribe to necessary topics. # Note that is **is** important to wait for "accepted/rejected" subscriptions # to succeed before publishing the corresponding "request". print("Subscribing to Update responses...") update_accepted_subscribed_future, _ = shadow_client.subscribe_to_update_shadow_accepted( request=iotshadow.UpdateShadowSubscriptionRequest(thing_name=shadow_thing_name), qos=mqtt.QoS.AT_LEAST_ONCE, callback=on_update_shadow_accepted) update_rejected_subscribed_future, _ = shadow_client.subscribe_to_update_shadow_rejected( request=iotshadow.UpdateShadowSubscriptionRequest(thing_name=shadow_thing_name), qos=mqtt.QoS.AT_LEAST_ONCE, callback=on_update_shadow_rejected) # Wait for subscriptions to succeed update_accepted_subscribed_future.result() update_rejected_subscribed_future.result() print("Subscribing to Get responses...") get_accepted_subscribed_future, _ = shadow_client.subscribe_to_get_shadow_accepted( request=iotshadow.GetShadowSubscriptionRequest(thing_name=shadow_thing_name), qos=mqtt.QoS.AT_LEAST_ONCE, callback=on_get_shadow_accepted) get_rejected_subscribed_future, _ = shadow_client.subscribe_to_get_shadow_rejected( request=iotshadow.GetShadowSubscriptionRequest(thing_name=shadow_thing_name), qos=mqtt.QoS.AT_LEAST_ONCE, callback=on_get_shadow_rejected) # Wait for subscriptions to succeed get_accepted_subscribed_future.result() get_rejected_subscribed_future.result() print("Subscribing to Delta events...") delta_subscribed_future, _ = shadow_client.subscribe_to_shadow_delta_updated_events( request=iotshadow.ShadowDeltaUpdatedSubscriptionRequest(thing_name=shadow_thing_name), qos=mqtt.QoS.AT_LEAST_ONCE, callback=on_shadow_delta_updated) # Wait for subscription to succeed delta_subscribed_future.result() # The rest of the sample runs asynchronously. # Issue request for shadow's current state. # The response will be received by the on_get_accepted() callback print("Requesting current shadow state...") with locked_data.lock: # use a unique token so we can correlate this "request" message to # any "response" messages received on the /accepted and /rejected topics token = str(uuid4()) publish_get_future = shadow_client.publish_get_shadow( request=iotshadow.GetShadowRequest(thing_name=shadow_thing_name, client_token=token), qos=mqtt.QoS.AT_LEAST_ONCE) locked_data.request_tokens.add(token) # Ensure that publish succeeds publish_get_future.result() except Exception as e: exit(e) # Wait for the sample to finish (user types 'quit', or an error occurs) is_sample_done.wait()

      Esse aplicativo Python faz o seguinte:

      • Usa o Greengrass Discovery para descobrir e se conectar ao dispositivo principal.

      • Solicita o documento paralelo do dispositivo principal para obter o estado inicial da propriedade.

      • Assina eventos delta de sombra, que o dispositivo principal envia quando o desired valor da propriedade é diferente de seu reported valor. Quando o aplicativo recebe um evento delta paralelo, ele altera o valor da propriedade e envia uma atualização para o dispositivo principal para definir o novo valor como seu reported valor.

      Este aplicativo combina as amostras de descoberta e sombra do Greengrass da AWS IoT Device SDK v2.

    3. Execute o aplicativo de amostra. Esse aplicativo espera argumentos que especifiquem o nome do dispositivo cliente, a propriedade shadow a ser usada e os certificados que autenticam e protegem a conexão.

      • Substitua MyClientDevice1 pelo nome do item do dispositivo cliente.

      • Substitua ~/certs/ AmazonRoot CA1.pem pelo caminho para o certificado CA raiz da Amazon no dispositivo cliente.

      • Substitua ~/certs/device.pem.crt pelo caminho para o certificado do dispositivo no dispositivo cliente.

      • Substitua ~/certs/private.pem.key pelo caminho para o arquivo de chave privada no dispositivo cliente.

      • Substitua us-east-1 pela AWS região em que seu dispositivo cliente e dispositivo principal operam.

      python3 basic_discovery_shadow.py \ --thing_name MyClientDevice1 \ --shadow_property color \ --ca_file ~/certs/AmazonRootCA1.pem \ --cert ~/certs/device.pem.crt \ --key ~/certs/private.pem.key \ --region us-east-1 \ --verbosity Warn

      O aplicativo de amostra se inscreve nos tópicos paralelos e espera receber eventos delta de sombra do dispositivo principal. Se a saída indicar que o aplicativo recebe e responde aos eventos delta de sombra, o dispositivo cliente pode interagir com sucesso com sua sombra no dispositivo principal.

      Performing greengrass discovery... awsiot.greengrass_discovery.DiscoverResponse(gg_groups=[awsiot.greengrass_discovery.GGGroup(gg_group_id='greengrassV2-coreDevice-MyGreengrassCore', cores=[awsiot.greengrass_discovery.GGCore(thing_arn='arn:aws:iot:us-east-1:123456789012:thing/MyGreengrassCore', connectivity=[awsiot.greengrass_discovery.ConnectivityInfo(id='203.0.113.0', host_address='203.0.113.0', metadata='', port=8883)])], certificate_authorities=['-----BEGIN CERTIFICATE-----\nMIICiT...EXAMPLE=\n-----END CERTIFICATE-----\n'])]) Trying core arn:aws:iot:us-east-1:123456789012:thing/MyGreengrassCore at host 203.0.113.0 port 8883 Connected! Subscribing to Update responses... Subscribing to Get responses... Subscribing to Delta events... Requesting current shadow state... Received shadow delta event. Delta reports that desired value is 'purple'. Changing local value... ClientToken is: 3dce4d3f-e336-41ac-aa4f-7882725f0033 Changed local shadow value to 'purple'. Updating reported shadow value to 'purple'... Update request published.

      Se, em vez disso, o aplicativo gerar um erro, consulte Solução de problemas de descoberta do Greengrass.

      Você também pode ver os registros do Greengrass no dispositivo principal para verificar se o dispositivo cliente se conecta e envia mensagens com sucesso. Para ter mais informações, consulte Monitore AWS IoT Greengrass os registros.

  5. Visualize os registros do componente novamente para verificar se o componente recebe confirmações de atualização de sombra do dispositivo cliente smart light.

    Linux or Unix
    sudo tail -f /greengrass/v2/logs/com.example.clientdevices.MySmartLightManager.log
    PowerShell
    gc C:\greengrass\v2/logs/com.example.clientdevices.MySmartLightManager.log -Tail 10 -Wait

    O componente registra mensagens para confirmar que o dispositivo cliente Smart Light mudou de cor.

    2022-07-07T03:49:24.908Z [INFO] (Copier) com.example.clientdevices.MySmartLightManager: stdout. Chose random color (blue) for MyClientDevice1. {scriptName=services.com.example.clientdevices.MySmartLightManager.lifecycle.Run, serviceName=com.example.clientdevices.MySmartLightManager, currentState=RUNNING} 2022-07-07T03:49:24.912Z [INFO] (Copier) com.example.clientdevices.MySmartLightManager: stdout. Requested color change for MyClientDevice1 to blue. {scriptName=services.com.example.clientdevices.MySmartLightManager.lifecycle.Run, serviceName=com.example.clientdevices.MySmartLightManager, currentState=RUNNING} 2022-07-07T03:49:24.959Z [INFO] (Copier) com.example.clientdevices.MySmartLightManager: stdout. Received shadow update confirmation from client device: MyClientDevice1. {scriptName=services.com.example.clientdevices.MySmartLightManager.lifecycle.Run, serviceName=com.example.clientdevices.MySmartLightManager, currentState=RUNNING}
nota

A sombra do dispositivo cliente está sincronizada entre o dispositivo principal e o dispositivo cliente. No entanto, o dispositivo principal não sincroniza com a sombra do dispositivo clienteAWS IoT Core. Você pode sincronizar uma sombra com AWS IoT Core para visualizar ou modificar o estado de todos os dispositivos em sua frota, por exemplo. Para obter mais informações sobre como configurar o componente do gerenciador de sombras para sincronizar sombrasAWS IoT Core, consulteSincronize sombras do dispositivo local com AWS IoT Core.

Você concluiu este tutorial. O dispositivo cliente se conecta ao dispositivo principal, envia mensagens MQTT para os componentes do Greengrass AWS IoT Core e recebe atualizações paralelas do dispositivo principal. Para obter mais informações sobre os tópicos abordados neste tutorial, consulte o seguinte: