本文為英文版的機器翻譯版本，如內容有任何歧義或不一致之處，概以英文版為準。 # 模擬 Device Shadow 服務通訊 本主題示範如何將 Device Shadow 服務如何作為中繼點，並允許裝置和應用程式使用影子來更新、儲存和擷取裝置的狀態。 若要示範本主題中所述的互動，並進一步探索，您需要 AWS 帳戶 和 系統，才能執行 AWS CLI。如果您沒有這些項目，您仍然可以在程式碼範例中看到互動。 在此範例中， AWS IoT 主控台代表裝置。 AWS CLI 代表透過影子存取裝置的應用程式或服務。介面與應用程式可能用來通訊的 API AWS CLI 非常相似 AWS IoT。此範例中的裝置是智慧型燈泡，應用程式會顯示燈泡的狀態，而且可以變更燈泡的狀態。 ## 準備模擬 以下程序會開啟模擬裝置的 [AWS IoT 主控台](https://console.aws.amazon.com/iot/home)，以及模擬應用程式的命令列視窗來初始化模擬。 **準備模擬環境的步驟** 1. 您需要 AWS 帳戶 ，才能自行執行本主題中的範例。如果您沒有 AWS 帳戶，請建立一個，如 中所述[設定 AWS 帳戶](setting-up.md)。 1. 開啟 [AWS IoT 主控台](https://console.aws.amazon.com/iot/home)，然後在左側選單中選擇 **Test (測試)** 以開啟 **MQTT client (MQTT 用戶端)**。 1. 在另一個視窗中，在已安裝 AWS CLI 的系統上開啟終端機視窗。 您應該開啟兩個視窗：一個在**測試**頁面上使用 AWS IoT 主控台，另一個使用命令列提示字元。 ## 初始化裝置 在這個模擬中，我們將使用一個名為 *mySimulatedThing* 的物件物件，以及其名為 *simShadow1* 的影子。 **建立物件及其 IoT 政策** 如要建立物件物件，請於 **AWS IoT 主控台**中： 1. 選擇 **Manage** (管理)，然後選擇 **Things** (物件)。 1. 如果列出實物，請按一下**建立**按鈕，否則請按一下**註冊單一實物**來建立單一 AWS IoT 實物。 1. 輸入名稱 `mySimulatedThing`，將其他設定保留為預設值，然後按一下**Next** (下一步)。 1. 使用單鍵憑證建立來產生憑證，其會驗證裝置到 AWS IoT的連線。按一下 **Activate** (啟用)，啟用憑證。 1. 您可連接政策 `My_IoT_Policy`，其將授與裝置發佈和訂閱 MQTT 預留主題的許可。如需如何建立 AWS IoT 物件以及如何建立此政策的詳細步驟，請參閱 [建立物件](create-iot-resources.md#create-aws-thing)。 **為物件建立已命名的影子** 您可以向主題 `$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update` 發佈更新請求來為物件建立已命名的影子，如下方所述。 或者，若要建立具名影子： 1. 在 **AWS IoT Console** (主控台) 中，在顯示的物件清單中選擇您的物件，然後選擇 **Shadows** (影子)。 1. 選擇 **Add a shadow** (新增影子)，輸入名稱 `simShadow1`，接著選擇 **Create** (建立)，以新增命名的影子。 **訂閱並發佈至預留 MQTT 主題** 於主控台中，訂閱預留 MQTT 影子主題。這些主題是對 `get`、`update` 和 `delete` 動作的回應，以便您的裝置在發佈動作之後就可以接收回應。 **訂閱 **MQTT 用戶端**中的 MQTT 主題** 1. 於 **MQTT client** (MQTT 用戶端) 中，選擇 **Subscribe to a topic** (訂閱主題)。 1. 輸入 `get`、`update` 和 `delete` 主題以進行訂閱。從下方清單一次複製一個主題，將其貼到**Topic filter** (主題篩選條件) 欄位，再按一下 **Subscribe** (訂閱)。您應會看到顯示於 **Subscriptions** (訂閱) 之下的主題。 + `$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/delete/accepted` + `$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/delete/rejected` + `$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/get/accepted` + `$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/get/rejected` + `$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update/accepted` + `$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update/rejected` + `$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update/delta` + `$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update/documents` 此時，您的模擬裝置已準備好接收由 AWS IoT發佈的主題。 **如要訂閱 **MQTT 用戶端**中的 MQTT 主題** 在裝置自行初始化並訂閱回應主題之後，它會查詢所支援的影子。這個模擬支援只有一個影子，該影子命名為 *simShadow1*，支援命名為 *mySimulatedThing* 的物件物件。 **從 **MQTT 用戶端**取得目前影子狀態** 1. 於 **MQTT 用戶端** 中，選擇 **Publish to a topic (發佈至主題)**。 1. 在 **Publish** (發佈) 之下，輸入下列主題，然後刪除下方主題訊息內文視窗的任何內容，您可在其中輸入要取得的主題。接著，您可選擇 **Publish to topic** (發佈至主題)，發佈請求。`$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/get`。 若您尚未建立命名的影子 `simShadow1`， 您收到了 `$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/get/rejected` 主題中的一則訊息，且 `code` 為 `404`，(如此範例中所示)，則系統尚未建立該影子，因此我們接下來將其建立。 ``` { "code": 404, "message": "No shadow exists with name: 'simShadow1'" } ``` **建立具有裝置目前狀態的影子** 1. 在 **MQTT 用戶端**中，選擇**Publish to a topic** (發佈到主題)，然後輸入此主題： ``` $aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update ``` 1. 在您輸入主題的下方訊息內文視窗中，輸入此影子文件以顯示裝置正在報告其 ID 及其目前顏色的 RGB 值。選擇 **Publish** (發佈)，發佈請求。 ``` { "state": { "reported": { "ID": "SmartLamp21", "ColorRGB": [ 128, 128, 128 ] } }, "clientToken": "426bfd96-e720-46d3-95cd-014e3ef12bb6" } ``` 若您在主題中收到一則訊息： + `$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update/accepted`：這表示已建立影子，而訊息內文包含目前的影子文件。 + `$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update/rejected`：檢閱訊息內文中的錯誤。 + `$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/get/accepted`：影子已存在，且訊息內文具有目前的影子狀態，例如在此範例中。有了這個，您可以設置您的裝置或確認它符合影子狀態。 ``` { "state": { "reported": { "ID": "SmartLamp21", "ColorRGB": [ 128, 128, 128 ] } }, "metadata": { "reported": { "ID": { "timestamp": 1591140517 }, "ColorRGB": [ { "timestamp": 1591140517 }, { "timestamp": 1591140517 }, { "timestamp": 1591140517 } ] } }, "version": 3, "timestamp": 1591140517, "clientToken": "426bfd96-e720-46d3-95cd-014e3ef12bb6" } ``` ## 從應用程式傳送更新 本節使用 AWS CLI 來示範應用程式如何與影子互動。 **使用 取得影子的目前狀態 AWS CLI** 在命令列輸入此命令： ``` aws iot-data get-thing-shadow --thing-name mySimulatedThing --shadow-name simShadow1 /dev/stdout ``` 在 Windows 平台上，您可使用 `con`，而非 `/dev/stdout`。 ``` aws iot-data get-thing-shadow --thing-name mySimulatedThing --shadow-name simShadow1 con ``` 因為影子已存在，而且已由裝置初始化以反映其目前狀態，所以它會傳回下列的影子文件。 ``` { "state": { "reported": { "ID": "SmartLamp21", "ColorRGB": [ 128, 128, 128 ] } }, "metadata": { "reported": { "ID": { "timestamp": 1591140517 }, "ColorRGB": [ { "timestamp": 1591140517 }, { "timestamp": 1591140517 }, { "timestamp": 1591140517 } ] } }, "version": 3, "timestamp": 1591141111 } ``` 應用程式可以使用此回應來初始化對其裝置狀態的表示法。 如果應用程式更新狀態，例如當使用者將智慧型燈泡的顏色變更為黃色時，應用程式會傳送 **update-thing-shadow** 命令。此命令會對應 `UpdateThingShadow` REST API。 **從應用程式更新影子** 在命令列輸入此命令： ------ #### [ 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 ``` ------ 如果成功，這個命令應該會傳回下列影子文件。 ``` { "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" } ``` ## 回應裝置中的更新 返回 AWS 主控台中的 **MQTT 用戶端**時，您應該會看到 AWS IoT 發佈的訊息，以反映上一節中發出的更新命令。 **在 **MQTT 用戶端**中檢視更新訊息** 於 **MQTT 用戶端**中，在 **Subscriptions** (訂閱) 欄中選擇 **\$1aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update/delta**。如果主題名稱被截斷，您可以暫停以查看完整主題。在本主題的主題記錄中，您應會看到類似此訊息的 `/delta` 訊息。 ``` { "version": 4, "timestamp": 1591141596, "state": { "ColorRGB": [ 255, 255, 0 ] }, "metadata": { "ColorRGB": [ { "timestamp": 1591141596 }, { "timestamp": 1591141596 }, { "timestamp": 1591141596 } ] }, "clientToken": "21b21b21-bfd2-4279-8c65-e2f697ff4fab" } ``` 您的裝置會處理此訊息的內容，以將裝置狀態設定為符合訊息中的 `desired` 狀態。 裝置更新狀態以符合訊息中的`desired`狀態後，必須透過 AWS IoT 發佈更新訊息將新的報告狀態傳回 。此程序會在 **MQTT 用戶端**中模擬這個部分。 **從裝置更新影子** 1. 於 **MQTT 用戶端** 中，選擇 **Publish to a topic (發佈至主題)**。 1. 在訊息內文視窗的訊息內文視窗上方的主題欄位中，輸入影子的主題，接著輸入 `/update` 動作：`$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update`，並在訊息內文中輸入此更新的影子文件，其中說明裝置的目前狀態。選擇 **Publish** (發佈)，發佈更新的裝置狀態。 ``` { "state": { "reported": { "ColorRGB": [255,255,0] } }, "clientToken": "a4dc2227-9213-4c6a-a6a5-053304f60258" } ``` 如果成功收到訊息 AWS IoT，您應該會在 **MQTT 用戶端**的 **\$1aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update/accepted** 訊息日誌中看到新的回應，其中包含影子的目前狀態，例如此範例。 ``` { "state": { "reported": { "ColorRGB": [ 255, 255, 0 ] } }, "metadata": { "reported": { "ColorRGB": [ { "timestamp": 1591142747 }, { "timestamp": 1591142747 }, { "timestamp": 1591142747 } ] } }, "version": 5, "timestamp": 1591142747, "clientToken": "a4dc2227-9213-4c6a-a6a5-053304f60258" } ``` 成功更新回報的裝置狀態，也會導致 AWS IoT 將訊息中影子狀態的完整描述傳送至`update/documents`主題，例如由裝置在上述程序中執行的影子更新所產生的此訊息內文。 ``` { "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" } ``` ## 觀察應用程式中的更新 應用程式現在可以查詢裝置報告的目前狀態的影子。 **使用 取得影子的目前狀態 AWS CLI** 1. 在命令列輸入此命令： ``` aws iot-data get-thing-shadow --thing-name mySimulatedThing --shadow-name simShadow1 /dev/stdout ``` 在 Windows 平台上，您可使用 `con`，而非 `/dev/stdout`。 ``` aws iot-data get-thing-shadow --thing-name mySimulatedThing --shadow-name simShadow1 con ``` 1. 因為裝置剛剛更新影子，以反映其目前的狀態，所以應該傳回下列影子文件。 ``` { "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": 1591143269 } ``` ## 超越模擬 試驗 AWS CLI (代表應用程式) 與主控台 (代表裝置) 之間的互動，以建立 IoT 解決方案的模型。