教學課程：使用範例應用程式和 MQTT 測試用戶端，與 Device Shadow 互動

開啟 MQTT 測試用戶端

在新視窗開啟 AWS IoT 主控台中的 MQTT 測試用戶端，如此您便可觀察 MQTT 主題所收到的訊息，不會遺失 MQTT 測試用戶端的組態。若您讓 MQTT 用戶端前往主控台中的另一個頁面，其不會保留任何訂閱或訊息記錄。在本教學課程的這一節中，您可在個別的視窗中開啟您 AWS IoT 物件的 Shadow 文件 和 MQTT 測試用戶端，以便更輕鬆地觀察與 Device Shadows 的互動。

訂閱 MQTT 預留的 Shadow 主題

您可使用 MQTT 測試用戶端輸入 Device Shadow 之 MQTT 預留主題的名稱，並加以訂閱，以於執行 shadow.py 範例應用程式時收到更新。如要訂閱主題：

1. 於 AWS IoT 主控台的 MQTT 測試用戶端中，選擇 Subscribe to a topic (訂閱主題)。

2. 於 主題篩選條件區段中，輸入：$aws/things/thingname/shadow/update/#。在此，thingname 是您先前所建立物件資源的名稱 (例如，My_light_bulb)。

3. 保留其他組態設定的預設值，然後選擇 Subscribe (訂閱)。

在主題訂閱中使用 # 萬用字元，您可同時訂閱多個 MQTT 主題，並在單一視窗中觀察裝置及其 Shadow 間交換的所有訊息。如需萬用字元及其用法的詳細資訊，請參閱 MQTT 主題。

執行 shadow.py 範例程式並觀察訊息

在 Raspberry Pi 的命令列視窗中，若您已中斷程式的連線，請再次執行範例應用程式，並於 AWS IoT 主控台中查看 MQTT 測試用戶端中的訊息。

1. 執行下列命令以重新啟動範例程式。以您之前建立的 AWS IoT 物件名稱替換 your-iot-thing-name 和 your-iot-endpoint (例如 My_light_bulb)，及與裝置互動的端點。

   cd ~/aws-iot-device-sdk-python-v2/samples
   python3 shadow.py --ca_file ~/certs/Amazon-root-CA-1.pem --cert ~/certs/device.pem.crt --key ~/certs/private.pem.key --endpoint your-iot-endpoint --thing_name your-iot-thing-name

   shadow.py 範例應用程式接著會執行並擷取目前的影子狀態。若您已刪除影子或清除目前狀態，該程式會將目前值設定為 off，然後提示您輸入 desired 值。

   Connecting to a3qEXAMPLEffp-ats.iot.us-west-2.amazonaws.com with client ID 'test-0c8ae2ff-cc87-49d2-a82a-ae7ba1d0ca5a'...
   Connected!
   Subscribing to Delta events...
   Subscribing to Update responses...
   Subscribing to Get responses...
   Requesting current shadow state...
   Launching thread to read user input...
   Finished getting initial shadow state.
   Shadow document lacks 'color' property. Setting defaults...
   Changed local shadow value to 'off'.
   Updating reported shadow value to 'off'...
   Update request published.
   Finished updating reported shadow value to 'off'...
   Enter desired value:

   另一方面，若程式正在執行，而您將其重新啟動，則會在終端機中看到回報的最新顏色值。於 MQTT 測試用戶端中，您會看到主題更新 $aws/things/thingname/shadow/get 和 $aws/things/thingname/shadow/get/accepted。

   假設回報的最新顏色是 green。下列會顯示 $aws/things/thingname/shadow/get/accepted JSON 檔案的內容。

   {
   "state": {
     "desired": {
       "welcome": "aws-iot",
       "color": "green"
     },
     "reported": {
       "welcome": "aws-iot",
       "color": "green"
     }
   },
   "metadata": {
     "desired": {
       "welcome": {
         "timestamp": 1620156892
       },
       "color": {
         "timestamp": 1620161643
       }
     },
     "reported": {
       "welcome": {
         "timestamp": 1620156892
       },
       "color": {
         "timestamp": 1620161643
       }
     }
   },
   "version": 10,
   "timestamp": 1620173908
   }            
                 

2. 於終端機中輸入 desired 值，例如 yellow。shadow.py 範例應用程式會在終端機中回應並顯示下列訊息，顯示 reported 值變更為 yellow。

   Enter desired value:
   yellow
   Changed local shadow value to 'yellow'.
   Updating reported shadow value to 'yellow'...
   Update request published.
   Finished updating reported shadow value to 'yellow'.

   於 AWS IoTconsole (主控台) MQTT test client (MQTT 測試用戶端) 的 Subscriptions (訂閱) 之下，您會看到下列主題收到訊息：

   • $aws/things/thingname/shadow/update：顯示 desired 和 updated 值會變更為顏色 yellow。

   • $aws/things/thingname/shadow/update/accepted：顯示 desired 和 reported 狀態的目前值及其中繼資料和版本資訊。

   • $aws/things/thingname/shadow/update/documents：顯示 desired 和 reported 狀態的先前的值和目前值及其中繼資料和版本資訊。

   作為文件 $aws/things/thingname/shadow/update/documents 也包含其他兩個主題中所包含的資訊，我們可以加以檢閱以查看狀態資訊。先前狀態會顯示設定為 green 的回報值、其中繼資料和版本資訊，目前狀態會顯示已更新為 yellow 的回報值。

   {
   "previous": {
     "state": {
       "desired": {
         "welcome": "aws-iot",
         "color": "green"
       },
       "reported": {
         "welcome": "aws-iot",
         "color": "green"
       }
     },
     "metadata": {
       "desired": {
         "welcome": {
           "timestamp": 1617297888
         },
         "color": {
           "timestamp": 1617297898
         }
       },
       "reported": {
         "welcome": {
           "timestamp": 1617297888
         },
         "color": {
           "timestamp": 1617297898
         }
       }
     },
     "version": 10
   },
   "current": {
     "state": {
       "desired": {
         "welcome": "aws-iot",
         "color": "yellow"
       },
       "reported": {
         "welcome": "aws-iot",
         "color": "yellow"
       }
     },
     "metadata": {
       "desired": {
         "welcome": {
           "timestamp": 1617297888
         },
         "color": {
           "timestamp": 1617297904
         }
       },
       "reported": {
         "welcome": {
           "timestamp": 1617297888
         },
         "color": {
           "timestamp": 1617297904
         }
       }
     },
     "version": 11
   },
   "timestamp": 1617297904
   }

3. 若您現在輸入另一個 desired 值，您會看到這些主題所收到 reported 值和訊息更新的進一步變更。版本編號也會遞增 1。例如，若您輸入值 green 時，先前的狀態會報告值 yellow，而目前狀態會報告值 green。

編輯 Shadow 文件以觀察差異事件

如要觀察差異主題的變更，請編輯 AWS IoT 主控台中的 Shadow 文件。例如，您可將 desired 值變更為顏色 red。若要這麼做，請於 AWS IoT 主控台中，選擇 Edit (編輯)，然後在 JSON 中設定 desired 值為紅色，同時保持 reported 值設定為 green。儲存變更之前，請保持終端開啟狀態，因為您會在終端機中看到回報的差異訊息。

{
"desired": {
  "welcome": "aws-iot",
  "color": "red"
},
"reported": {
  "welcome": "aws-iot",
  "color": "green"
}
}

shadow.py 範例應用程式會回應此變更，並在終端機中顯示指出差異的訊息。於 MQTT 測試用戶端中，update 主題將會收到一則訊息，顯示 desired 和 reported 值的變更。

您也會看到主題 $aws/things/thingname/shadow/update/delta 收到訊息。如要查看訊息，請選擇此列於 Subscriptions (訂閱) 之下的主題。

{
"version": 13,
"timestamp": 1617318480,
"state": {
  "color": "red"
},
"metadata": {
  "color": {
    "timestamp": 1617318480
  }
}
}