Einrichten der Simulation Initialisieren des Geräts Senden einer Aktualisierung von der App Reaktion auf eine Aktualisierung im Gerät Beobachten Sie das Update in der App Über die Simulation hinaus

Simulieren der Device Shadow-Servicekommunikation

In diesem Thema wird veranschaulicht, wie der Device Shadow-Service als Vermittler fungiert und es Geräten und Apps ermöglicht, einen Schatten zum Aktualisieren, Speichern und Abrufen des Status eines Geräts zu verwenden.

Um die in diesem Thema beschriebene Interaktion zu demonstrieren und sie weiter zu untersuchen, benötigen Sie ein AWS-Konto und ein System, auf dem Sie die ausführen können AWS CLI. Wenn Sie diese nicht haben, können Sie die Interaktion immer anhand der Codebeispiele untersuchen.

In diesem Beispiel stellt die AWS IoT Konsole das Gerät dar. stellt die App oder den Service AWS CLI dar, die bzw. der über den Schatten auf das Gerät zugreift. Die AWS CLI Schnittstelle ist der API sehr ähnlich, die eine App für die Kommunikation mit verwenden kann AWS IoT. Das Gerät in diesem Beispiel ist eine intelligente Glühlampe, und die App zeigt den Status der Glühlampe an und kann ihren Status ändern.

Einrichten der Simulation

Diese Verfahren initialisieren die Simulation, indem Sie die AWS IoT -Konsole öffnen, die Ihr Gerät simuliert, und das Befehlszeilenfenster, das Ihre App simuliert.

So richten Sie Ihre Simulationsumgebung ein:

Sie benötigen ein AWS-Konto , um die Beispiele aus diesem Thema selbst auszuführen. Wenn Sie kein haben AWS-Konto, erstellen Sie eines, wie unter beschriebenRichten Sie Ihre ein AWS-Konto.
Öffnen Sie die AWS IoT -Konsole und wählen Sie im linken Menü Test, um den MQTT-Client zu öffnen.
Öffnen Sie in einem anderen Fenster ein Terminalfenster auf einem System, auf dem das AWS CLI installiert ist.

Sie sollten zwei Fenster geöffnet haben: eines mit der AWS IoT Konsole auf der Seite Test und eines mit einer Befehlszeilenaufforderung.

Initialisieren des Geräts

In dieser Simulation arbeiten wir mit einem Objekt namens mySimulatedThingund seinem Schatten namens simShadow1.

Erstellen des Objekts und seiner IoT-Richtlinie

Um ein Objekt zu erstellen, gehen Sie in der AWS IoT Konsole wie folgt vor:

Wählen Sie Verwalten und dann Things.
Klicken Sie auf die Schaltfläche Erstellen, wenn Objekte aufgelistet sind. Klicken Sie andernfalls auf Einzelnes Objekt registrieren, um ein einzelnes AWS IoT Objekt zu erstellen.
Geben Sie den Namen mySimulatedThing ein, behalten Sie die Standardeinstellungen für andere Einstellungen bei und klicken Sie dann auf Weiter.
Generieren Sie mithilfe der Zertifikatserstellung mit nur einem Klick die Zertifikate, mit denen die Verbindung des Geräts mit AWS IoT authentifiziert wird. Klicken Sie auf Aktivieren, um das Zertifikat zu aktivieren.
Sie können die Richtlinie My_IoT_Policy anhängen, die dem Gerät die Erlaubnis erteilt, die reservierten MQTT-Themen zu veröffentlichen und zu abonnieren. Ausführlichere Schritte zum Erstellen eines - AWS IoT Objekts und zum Erstellen dieser Richtlinie finden Sie unter Dies erstellt ein Objekt.

Erstellen Sie einen benannten Schatten für das Objekt.

Sie können einen benannten Schatten für ein Objekt erstellen, indem Sie eine Aktualisierungsanfrage für das Thema $aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update, wie unten beschrieben, veröffentlichen.

Oder, um einen benannten Schatten zu erstellen:

Wählen Sie in der AWS IoT -Konsole Ihr Objekt in der Liste der angezeigten Objekte aus und wählen Sie dann Schatten.
Wählen Sie Schatten hinzufügen, geben Sie den Namen simShadow1 ein und wählen Sie dann Erstellen, um den benannten Schatten hinzuzufügen.

Abonnieren und veröffentlichen Sie reservierte MQTT-Themen

Abonnieren Sie in der Konsole die reservierten MQTT-Schatten-Themen. Diese Themen sind die Antworten auf die Aktionen get, update und delete, damit Ihr Gerät bereit ist, die Antworten zu empfangen, nachdem es eine Aktion veröffentlicht hat.

So abonnieren Sie ein MQTT-Thema im MQTT-Client:

Wählen Sie im MQTT-Client die Option In einem Thema veröffentlichen aus.
Geben Sie get, update, und delete Themen ein, die Sie abonnieren möchten. Kopieren Sie jeweils ein Thema aus der folgenden Liste, fügen Sie es in das Feld Themenfilter ein und klicken Sie dann auf Abonnieren. Die Themen müssten dann unter Abonnements aufgeführt werden.
- $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
An diesem Punkt ist Ihr simuliertes Gerät bereit, die Themen zu erhalten, wie sie von AWS IoT veröffentlicht werden.

So abonnieren Sie ein MQTT-Thema im MQTT-Client:

Nachdem ein Gerät sich selbst initialisiert und die Antwortthemen abonniert hat, sollte Abfragen nach den unterstützten Schatten durchführen. Diese Simulation unterstützt nur einen Schatten, den Schatten, der ein Objekt mit dem Namen mySimulatedThing, benannt, simShadow1 unterstützt.

So rufen Sie den aktuellen Schattenstatus vom MQTT-Client ab:

Wählen Sie im MQTT-Client die Option Publish to a topic (In einem Thema veröffentlichen) aus.
Geben Sie unter Veröffentlichen folgendes Thema ein und löschen Sie alle Inhalte aus dem Nachrichtentextfenster, in dem Sie das Thema für GET eingegeben haben. Sie können dann In Thema veröffentlichen auswählen, um die Anfrage zu veröffentlichen. $aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/get.

Wenn Sie den benannten Schatten nicht erstellt haben, simShadow1, erhalten Sie eine Nachricht im $aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/get/rejected Thema, und der code ist 404, wie in diesem Beispiel, und da der Schatten nicht erstellt wurde, erstellen wir ihn als Nächstes.
```
{
  "code": 404,
  "message": "No shadow exists with name: 'simShadow1'"
}
```

So erstellen Sie einen Schatten mit dem aktuellen Status des Geräts:

Wählen Sie im MQTT-Client die Option In einem Thema veröffentlichen aus.
```
$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update
```
Geben Sie im Nachrichtentextfenster, in dem Sie das Thema eingegeben haben, dieses Schattendokument ein, um anzuzeigen, dass das Gerät seine ID und seine aktuelle Farbe in RGB-Werten meldet. Wählen Sie Veröffentlichen, um die Anfrage zu veröffentlichen.
```
{
  "state": {
    "reported": {
      "ID": "SmartLamp21",
      "ColorRGB": [
        128,
        128,
        128
      ]
    }
  },
  "clientToken": "426bfd96-e720-46d3-95cd-014e3ef12bb6"
}
```

Wenn Sie eine Nachricht zum Thema erhalten:

$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update/accepted: Das bedeutet, dass der Schatten erstellt wurde und der Nachrichtentext das aktuelle Schattendokument enthält.
$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update/rejected: Überprüfen Sie den Fehler im Nachrichtentext.

$aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/get/accepted: Der Schatten ist bereits vorhanden und der Nachrichtentext hat den aktuellen Schattenstatus, wie in diesem Beispiel. Damit können Sie Ihr Gerät einstellen oder bestätigen, dass es mit dem Schattenstatus übereinstimmt.


{
  "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"
}

Senden einer Aktualisierung von der App

In diesem Abschnitt wird die verwendet, AWS CLI um zu zeigen, wie eine App mit einem Schatten interagieren kann.

So rufen Sie den aktuellen Status des Schattens mit der ab AWS CLI

Geben Sie in der Befehlszeile den folgenden Befehl ein.


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

Auf Windows-Plattformen können Sie con anstelle von /dev/stdout verwenden.


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

Da der Schatten vorhanden ist und vom Gerät initialisiert wurde, um seinen aktuellen Zustand wiederzugeben, sollte das folgende Schattendokument zurückgegeben werden.


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

Die App kann diese Antwort verwenden, um die Darstellung des Gerätestatus zu initialisieren.

Wenn die App den Status aktualisiert, z. B. wenn ein Endbenutzer die Farbe unserer intelligenten Glühlampe zu Gelb ändert, sendet die App einen update-thing-shadow-Befehl. Dieser Befehl entspricht der UpdateThingShadow-REST-API.

So aktualisieren Sie einen Schatten aus einer App:

Geben Sie in der Befehlszeile den folgenden Befehl ein.

Wenn dieser Befehl erfolgreich ist, sollte das folgende Schattendokument zurückgegeben werden.


{
  "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"
}

Reaktion auf eine Aktualisierung im Gerät

Wenn Sie in der AWS Konsole zum MQTT-Client zurückkehren, sollten Sie die Nachrichten sehen, die AWS IoT veröffentlicht hat, um den im vorherigen Abschnitt ausgegebenen Aktualisierungsbefehl widerzuspiegeln.

So zeigen Sie die Aktualisierungsmeldungen im MQTT-Client an:

Wählen Sie im MQTT-Client in der Spalte Abonnements die Option $aws/things/mySimulatedThing//shadow/name/simShadow1/update/delta aus. Wenn der Themenname abgeschnitten wird, können Sie ihn anhalten, um das vollständige Thema anzuzeigen. Im Themenprotokoll zu diesem Thema sollten Sie eine /delta Meldung sehen, die dieser ähnelt.


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

Ihr Gerät verarbeitet den Inhalt dieser Nachricht, um den Gerätestatus so festzulegen, dass er mit dem desired-Status in der Nachricht übereinstimmt.

Nachdem das Gerät den Status aktualisiert hat, um mit dem desired Status in der Nachricht übereinzustimmen, muss es den neuen gemeldeten Status zurück an senden, AWS IoT indem es eine Aktualisierungsnachricht veröffentlicht. Dieses Verfahren simuliert dies im MQTT-Client.

So aktualisieren Sie den Schatten vom Gerät aus:

Wählen Sie im MQTT-Client die Option Publish to a topic (In einem Thema veröffentlichen) aus.

Geben Sie im Nachrichtentextfenster im Themenfeld über dem Nachrichtentext das Schattenthema ein, gefolgt von der /update-Aktion: $aws/things/mySimulatedThing/shadow/name/simShadow1/update und geben Sie im Nachrichtentext dieses aktualisierte Shadow-Dokument ein, das den aktuellen Status des Geräts beschreibt. Wählen Sie Veröffentlichen, um den aktualisierten Gerätestatus zu veröffentlichen.


{
  "state": {
    "reported": {
      "ColorRGB": [255,255,0]
      }
  },
  "clientToken": "a4dc2227-9213-4c6a-a6a5-053304f60258"
}

Wenn die Nachricht erfolgreich von empfangen wurde AWS IoT, sollten Sie eine neue Antwort im Nachrichtenprotokoll $aws/things/mySimulatedThing//shadow/name/simShadow1/update/accepted im MQTT-Client mit dem aktuellen Status des Schattens sehen, wie in diesem Beispiel.


{
  "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"
}

Eine erfolgreiche Aktualisierung des gemeldeten Zustands des Geräts bewirkt auch AWS IoT , dass eine umfassende Beschreibung des Schattenstatus in einer Nachricht an das Thema sendet, z. B. diesen Nachrichtentext, der sich aus der Schattenaktualisierung ergibt, die das Gerät im vorherigen Verfahren durchgeführt hat.


{
  "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"
}

Beobachten Sie das Update in der App

Die App kann jetzt den Schatten nach dem aktuellen Status abfragen, wie vom Gerät gemeldet.

So rufen Sie den aktuellen Status des Schattens mit der ab AWS CLI

Geben Sie in der Befehlszeile den folgenden Befehl ein.


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

Auf Windows-Plattformen können Sie con anstelle von /dev/stdout verwenden.


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

Da der Schatten gerade vom Gerät aktualisiert wurde, um seinen aktuellen Zustand wiederzugeben, sollte er das folgende Schattendokument zurückgeben.


{
  "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
}

Über die Simulation hinaus

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