AWS IoT에 맞는 디바이스 준비 MQTT 프로토콜 검토 pubsub.py Device SDK 샘플 앱 검토 디바이스를 연결하고 AWS IoT Core와 통신 결과 검토

자습서: AWS IoT 디바이스 SDK를 사용하여 AWS IoT Core에 디바이스 연결

이 자습서는 디바이스를 AWS IoT Core에 연결하여 데이터를 AWS IoT와 주고받을 수 있도록 하는 방법을 보여줍니다. 이 자습서를 완료하면 디바이스가 AWS IoT Core에 연결하도록 구성되고 디바이스가 AWS IoT와 통신하는 방법을 이해할 수 있습니다.

이 자습서에서 배울 내용은 다음과 같습니다.

AWS IoT에 맞는 디바이스 준비
MQTT 프로토콜 검토
pubsub.py Device SDK 샘플 앱 검토
디바이스를 연결하고 AWS IoT Core와 통신
결과 검토

이 자습서는 완료하는 데 약 1시간이 소요됩니다.

이 자습서를 시작하기 전에 다음 사항을 준비해야 합니다.

다음으로 시작하기 AWS IoT Core 완료

디바이스 구성해야 하는 해당 자습서의 섹션에서 디바이스에 대한 Raspberry Pi 또는 다른 디바이스 연결 옵션을 선택하고 Python 언어 옵션을 사용하여 디바이스를 구성합니다.

이 자습서에서도 사용하므로 해당 자습서에서 사용하는 터미널 창을 계속 열어 둡니다.
AWS IoT Device SDK v2 for Python을 실행할 수 있는 디바이스.

이 자습서에서는 상대적으로 강력한 디바이스가 필요한 Python 코드 예제를 사용하여 디바이스를 AWS IoT Core에 연결하는 방법을 보여줍니다.

리소스가 제한된 디바이스로 작업하는 경우 이러한 코드 예제는 해당 디바이스에서 작동하지 않을 수 있습니다. 이 경우 튜토리얼: 사용 AWS IoT Device SDK for Embedded C 자습서를 통해 더욱 성공적으로 수행할 수 있습니다.

AWS IoT에 맞는 디바이스 준비

다음으로 시작하기 AWS IoT Core에서는 디바이스와 AWS 계정이 통신할 수 있도록 준비했습니다. 이 섹션에서는 AWS IoT Core와의 모든 디바이스 연결에 적용되는 준비 측면을 검토합니다.

디바이스가 AWS IoT Core에 연결하려면 다음 사항이 필요합니다.

AWS 계정이 있어야 합니다.

설정하기 AWS 계정의 절차에서는 AWS 계정이(가) 아직 없는 경우 생성하는 방법을 설명합니다.
해당 계정에는 AWS 계정 및 리전의 디바이스에 대해 다음 AWS IoT 리소스가 정의되어 있어야 합니다.

생성 AWS IoT resources의 절차에서는 AWS 계정 및 리전의 디바이스에 대해 이러한 리소스를 생성하는 방법을 설명합니다.
- AWS IoT에 등록되고 디바이스 인증을 위해 활성화된 디바이스 인증서.
  
  인증서는 종종 AWS IoT 사물 객체와 함께 만들어지고 연결됩니다. 사물 객체는 디바이스가 AWS IoT에 연결하기 위해 꼭 필요한 것은 아니지만 디바이스에서 추가 AWS IoT 기능을 사용하도록 할 수 있습니다.
- AWS IoT Core에 연결하고 원하는 모든 작업을 수행할 수 있도록 인증하는 디바이스 인증서에 연결된 정책.
AWS 계정의 디바이스 엔드포인트에 액세스할 수 있는 인터넷 연결.

디바이스 엔드포인트는 AWS IoT 장치 데이터 및 서비스 엔드포인트에 설명되어 있으며 AWS IoT 콘솔의 설정 페이지에서 볼 수 있습니다.
AWS IoT Device SDK와 같은 통신 소프트웨어. 이 자습서에서는 AWS IoT 디바이스 SDK v2 for Python을 사용합니다.

MQTT 프로토콜 검토

샘플 앱에 대해 이야기하기 전에 MQTT 프로토콜을 이해하는 것이 도움이 됩니다. MQTT 프로토콜은 HTTP 등의 다른 네트워크 통신 프로토콜에 비해 몇 가지 이점을 제공하므로 IoT 디바이스에서 널리 사용됩니다. 이 섹션에서는 이 자습서에 적용되는 MQTT의 주요 측면을 검토합니다. MQTTT를 HTTP와 비교하는 방법에 대한 자세한 내용은 디바이스 통신을 위한 프로토콜 선택 단원을 참조하세요.

MQTT는 게시/구독 통신 모델을 사용합니다.

MQTT 프로토콜은 호스트와 게시/구독 통신 모델을 사용합니다. 이 모델은 HTTP가 사용하는 요청/응답 모델과 다릅니다. MQTT를 사용하면 디바이스가 고유한 클라이언트 ID로 식별되는 호스트와의 세션을 설정합니다. 데이터를 전송하기 위해 디바이스는 주제별로 식별되는 메시지를 호스트의 메시지 브로커에 게시합니다. 메시지 브로커로부터 메시지를 수신하기 위해 디바이스는 구독 요청의 주제 필터를 메시지 브로커에 전송하여 주제를 구독합니다.

영구 세션을 지원하는 MQTT

메시지 브로커는 디바이스에서 메시지를 수신하고 해당 디바이스를 구독한 디바이스에 메시지를 게시합니다. 영구 세션(초기 디바이스의 연결이 끊어진 경우에도 활성 상태로 유지되는 세션)을 사용하면 디바이스는 연결이 끊긴 동안 게시된 메시지를 검색할 수 있습니다. 디바이스 측에서 MQTT는 서비스 품질 수준(QoS)를 사용하여 호스트가 디바이스에서 전송한 메시지를 수신하도록 합니다.

pubsub.py Device SDK 샘플 앱 검토

이 섹션에서는 이 자습서에 사용된 AWS IoT Device SDK v2 for Python의 pubsub.py 샘플 앱을 검토합니다. 여기에서는 MQTT 메시지를 게시하고 구독하기 위해 AWS IoT Core에 연결하는 방법을 검토합니다. 다음 섹션에서는 디바이스가 AWS IoT Core와 연결하고 통신하는 방법을 탐색하는 데 도움이 되는 몇 가지 연습을 제공합니다.

pubsub.py 샘플 앱은 AWS IoT Core와의 MQTT 연결의 다음 측면을 보여줍니다.

통신 프로토콜
영구 세션
서비스 품질
메시지 게시
메시지 구독
디바이스 연결 해제 및 재연결

통신 프로토콜

pubsub.py 샘플에서는 MQTT 및 MQTT over WSS 프로토콜을 사용하는 MQTT 연결을 보여 줍니다. AWS 공통 런타임(AWS CRT) 라이브러리는 낮은 수준의 통신 프로토콜 지원을 제공하며 AWS IoT Device SDK v2 for Python에 포함되어 있습니다.

MQTT

pubsub.py 샘플은 mqtt_connection_builder에서 mtls_from_path(여기에 표시됨)를 호출해서 MQTT 프로토콜을 사용하여 AWS IoT Core와의 연결을 설정합니다. mtls_from_path는 X.509 인증서와 TLS v1.2를 사용하여 디바이스를 인증합니다. AWS CRT 라이브러리는 해당 연결의 하위 수준 세부 정보를 처리합니다.


mqtt_connection = mqtt_connection_builder.mtls_from_path(
    endpoint=args.endpoint,
    cert_filepath=args.cert,
    pri_key_filepath=args.key,
    ca_filepath=args.ca_file,
    client_bootstrap=client_bootstrap,
    on_connection_interrupted=on_connection_interrupted,
    on_connection_resumed=on_connection_resumed,
    client_id=args.client_id,
    clean_session=False,
    keep_alive_secs=6
)

endpoint

AWS 계정의 IoT 디바이스 엔드포인트

샘플 앱에서 이 값은 명령줄에서 전달됩니다.

cert_filepath

디바이스의 인증서 파일 경로

샘플 앱에서 이 값은 명령줄에서 전달됩니다.

pri_key_filepath

인증서 파일을 사용하여 만든 디바이스의 개인 키 파일에 대한 경로

샘플 앱에서 이 값은 명령줄에서 전달됩니다.

ca_filepath

루트 CA 파일의 경로. MQTT 서버가 trust store에 없는 인증서를 사용하는 경우에만 필요합니다.

샘플 앱에서 이 값은 명령줄에서 전달됩니다.

client_bootstrap

소켓 통신 활동을 처리하는 공통 런타임 객체

샘플 앱에서 이 객체는 mqtt_connection_builder.mtls_from_path를 호출하기 전에 인스턴스화됩니다.

on_connection_interrupted

on_connection_resumed

디바이스의 연결이 중단되고 재개될 때 호출할 콜백 함수

client_id

AWS 리전에서 이 디바이스를 고유하게 식별하는 ID

샘플 앱에서 이 값은 명령줄에서 전달됩니다.

clean_session

새 영구 세션을 시작할지, 아니면 존재하는 경우 기존 세션에 다시 연결할지 여부

keep_alive_secs

CONNECT 요청을 전송할 연결 유지 값(초)입니다. 이 간격으로 ping이 자동으로 전송됩니다. 이 값의 1.5배 후에도 서버가 ping을 받지 못하면 연결이 끊어진 것으로 간주합니다.

MQTT over WSS

pubsub.py 샘플은 mqtt_connection_builder에서 websockets_with_default_aws_signing(여기에 표시됨)을 호출하여 WSS를 통한 MQTT 프로토콜을 사용하여 AWS IoT Core와의 연결을 설정합니다. websockets_with_default_aws_signing은 디바이스를 인증하기 위해 서명 V4를 사용하여 WSS를 통한 MQTT 연결을 만듭니다.


mqtt_connection = mqtt_connection_builder.websockets_with_default_aws_signing(
    endpoint=args.endpoint,
    client_bootstrap=client_bootstrap,
    region=args.signing_region,
    credentials_provider=credentials_provider,
    websocket_proxy_options=proxy_options,
    ca_filepath=args.ca_file,
    on_connection_interrupted=on_connection_interrupted,
    on_connection_resumed=on_connection_resumed,
    client_id=args.client_id,
    clean_session=False,
    keep_alive_secs=6
)

endpoint

AWS 계정의 IoT 디바이스 엔드포인트

샘플 앱에서 이 값은 명령줄에서 전달됩니다.

client_bootstrap

소켓 통신 활동을 처리하는 공통 런타임 객체

샘플 앱에서 이 객체는 mqtt_connection_builder.websockets_with_default_aws_signing을 호출하기 전에 인스턴스화됩니다.

region

서명 V4 인증에 사용되는 AWS 서명 리전입니다. pubsub.py에서 명령줄에 입력된 파라미터를 전달합니다.

샘플 앱에서 이 값은 명령줄에서 전달됩니다.

credentials_provider

인증에 사용하도록 제공된 AWS 자격 증명

샘플 앱에서 이 객체는 mqtt_connection_builder.websockets_with_default_aws_signing을 호출하기 전에 인스턴스화됩니다.

websocket_proxy_options

HTTP 프록시 옵션(프록시 호스트를 사용하는 경우)

샘플 앱에서 이 값은 mqtt_connection_builder.websockets_with_default_aws_signing을 호출하기 전에 초기화됩니다.

ca_filepath

루트 CA 파일의 경로. MQTT 서버가 trust store에 없는 인증서를 사용하는 경우에만 필요합니다.

샘플 앱에서 이 값은 명령줄에서 전달됩니다.

on_connection_interrupted

on_connection_resumed

디바이스의 연결이 중단되고 재개될 때 호출할 콜백 함수

client_id

AWS 리전에서 이 디바이스를 고유하게 식별하는 ID.

샘플 앱에서 이 값은 명령줄에서 전달됩니다.

clean_session

새 영구 세션을 시작할지, 아니면 존재하는 경우 기존 세션에 다시 연결할지 여부

keep_alive_secs

HTTPS

HTTPS는 어떻습니까? AWS IoT Core는 HTTPS 요청을 게시하는 디바이스를 지원합니다. 프로그래밍 관점에서 디바이스는 다른 애플리케이션과 마찬가지로 AWS IoT Core에 HTTPS 요청을 전송합니다. 디바이스에서 HTTP 메시지를 전송하는 Python 프로그램의 예는 Python의 requests 라이브러리를 사용하는 HTTPS 코드 예를 참조하세요. 이 예에서는 AWS IoT Core가 MQTT 메시지로 해석하도록 HTTPS를 사용하여 AWS IoT Core에 메시지를 전송합니다.

AWS IoT Core는 디바이스의 HTTPS 요청을 지원하지만 디바이스 통신에 사용할 프로토콜을 정보에 입각하여 결정할 수 있도록 디바이스 통신을 위한 프로토콜 선택에 대한 정보를 검토해야 합니다.

영구 세션

샘플 앱에서 clean_session 파라미터를 False로 설정하면 연결이 지속되어야 함을 나타냅니다. 실제로 이것은 이 호출에 의해 열린 연결이 존재하는 경우 기존 영구 세션에 다시 연결된다는 것을 의미합니다. 그렇지 않으면 새 영구 세션을 만들고 연결합니다.

영구 세션에서는 디바이스가 연결되어 있지 않은 동안 디바이스로 전송되는 메시지가 메시지 브로커에 의해 저장됩니다. 디바이스가 영구 세션에 다시 연결되면 메시지 브로커는 디바이스가 구독한 저장된 메시지를 디바이스에 전송합니다.

영구 세션이 없으면 디바이스가 연결되어 있지 않은 동안 전송된 메시지를 수신하지 않습니다. 사용할 옵션은 애플리케이션에 따라 다르고 디바이스가 연결되지 않은 동안 발생하는 메시지를 전달해야 하는지 여부에 따라 다릅니다. 자세한 내용은 MQTT 지속적 세션 단원을 참조하세요.

서비스 품질

디바이스가 메시지를 게시하고 구독할 때 선호하는 서비스 품질(QoS)을 설정할 수 있습니다. AWS IoT에서는 게시 및 구독 작업에 대해 QoS 수준 0과 1을 지원합니다. AWS IoT에서 QoS 수준에 대한 자세한 내용은 MQTT 서비스 품질(QoS) 옵션 단원을 참조하세요.

Python용 AWS CRT 런타임은 지원하는 QoS 수준에 대해 다음 상수를 정의합니다.

Python 서비스 품질 수준
MQTT QoS 수준	SDK에서 사용하는 Python 기호 값	설명
QoS 수준 0	`mqtt.QoS.AT_MOST_ONCE`	수신 여부에 관계없이 메시지 전송을 한 번만 시도합니다. 예를 들어 디바이스가 연결되어 있지 않거나 네트워크 오류가 있는 경우 메시지가 전혀 전송되지 않을 수 있습니다.
QoS 수준 1	`mqtt.QoS.AT_LEAST_ONCE`	메시지는 `PUBACK` 승인이 수신될 때까지 반복적으로 전송됩니다.

샘플 앱에서 게시 및 구독 요청은 QoS 수준 1(mqtt.QoS.AT_LEAST_ONCE)로 수행됩니다.

게시 중 QoS

디바이스가 QoS 수준 1의 메시지를 게시하면 메시지 브로커로부터 PUBACK 응답을 받을 때까지 메시지를 반복해서 전송합니다. 디바이스가 연결되어 있지 않으면 메시지가 다시 연결한 후 전송되도록 대기열에 저장됩니다.
구독 중 QoS

디바이스가 QoS 수준 1의 메시지를 구독하면 메시지 브로커는 디바이스로 전송할 수 있을 때까지 디바이스가 구독한 메시지를 저장합니다. 메시지 브로커는 디바이스로부터 PUBACK 응답을 받을 때까지 메시지를 다시 전송합니다.

메시지 게시

AWS IoT Core에 대한 연결을 성공적으로 설정한 후 디바이스는 메시지를 게시할 수 있습니다. pubsub.py 샘플은 mqtt_connection 객체의 publish 작업을 호출하여 이를 수행합니다.


mqtt_connection.publish(
    topic=args.topic,
    payload=message,
    qos=mqtt.QoS.AT_LEAST_ONCE
)

topic

메시지를 식별하는 메시지의 주제 이름

샘플 앱에서 이 이름은 명령줄에서 전달됩니다.

payload

문자열로 형식이 지정된 메시지 페이로드(예: JSON 문서)

샘플 앱에서 이것은 명령줄에서 전달됩니다.

JSON 문서는 일반적인 페이로드 형식이며 다른 AWS IoT 서비스에서 인식되는 형식입니다. 그러나 메시지 페이로드의 데이터 형식은 게시자와 구독자가 동의하는 모든 것이 될 수 있습니다. 그러나 다른 AWS IoT 서비스는 경우에 따라 대부분의 작업에 대해 JSON 및 CBOR만 인식합니다.

qos

이 메시지의 QoS 수준

AWS IoT 및 기타 서비스 및 디바이스로부터 메시지를 수신하기 위해 디바이스는 주제 이름으로 해당 메시지를 구독합니다. 디바이스는 주제 이름을 지정하여 개별 메시지를 구독하고 와일드카드 문자를 포함할 수 있는 주제 필터를 지정하여 메시지 그룹을 구독할 수 있습니다. pubsub.py 샘플은 여기에 표시된 코드를 사용하여 메시지를 구독하고 콜백 함수를 등록하여 메시지를 받은 후 처리합니다.


subscribe_future, packet_id = mqtt_connection.subscribe(
    topic=args.topic,
    qos=mqtt.QoS.AT_LEAST_ONCE,
    callback=on_message_received
)
subscribe_result = subscribe_future.result()

topic

구독할 주제. 주제 이름 또는 주제 필터일 수 있습니다.

샘플 앱에서 이것은 명령줄에서 전달됩니다.

qos

디바이스 연결이 끊어지는 동안 메시지 브로커가 이러한 메시지를 저장할지 여부입니다.

값이 mqtt.QoS.AT_LEAST_ONCE(QoS 수준 1)이면 연결이 생성될 때 영구 세션을 지정해야 합니다(clean_session=False).

callback

구독된 메시지를 처리하기 위해 호출할 함수.

mqtt_connection.subscribe 함수는 미래의 패킷과 패킷 ID를 반환합니다. 구독 요청이 성공적으로 시작된 경우 반환된 패킷 ID는 0보다 큽니다. 구독이 메시지 브로커에 의해 수신 및 등록되었는지 확인하려면 코드 예제와 같이 비동기 작업의 결과가 반환될 때까지 기다려야 합니다.

콜백 함수

pubsub.py 샘플의 콜백은 디바이스가 수신한 구독 메시지를 처리합니다.


def on_message_received(topic, payload, **kwargs):
    print("Received message from topic '{}': {}".format(topic, payload))
    global received_count
    received_count += 1
    if received_count == args.count:
        received_all_event.set()

topic

메시지의 주제

주제 필터를 구독한 경우에도 수신된 메시지의 특정 주제 이름입니다.

payload

메시지 페이로드

이 형식은 애플리케이션에 따라 다릅니다.

kwargs

mqtt.Connection.subscribe에 설명된 대로 가능한 추가 인수입니다.

pubsub.py 샘플에서 on_message_received는 주제와 해당 페이로드만 표시합니다. 또한 한도에 도달한 후 프로그램을 종료하기 위해 수신된 메시지 수를 계산합니다.

앱은 주제 및 페이로드를 평가하여 수행할 작업을 결정합니다.

디바이스 연결 해제 및 재연결

pubsub.py 샘플에는 디바이스의 연결이 끊어지고 연결이 다시 설정될 때 호출되는 콜백 함수가 포함되어 있습니다. 디바이스에서 이러한 이벤트에 대해 수행하는 작업은 애플리케이션에 따라 다릅니다.

디바이스가 처음으로 연결되면 수신할 주제를 구독해야 합니다. 디바이스가 다시 연결될 때 디바이스의 세션이 있으면 구독이 복원되고 해당 구독에서 저장된 메시지가 다시 연결되면 디바이스로 전송됩니다.

디바이스가 다시 연결될 때 디바이스의 세션이 더 이상 존재하지 않으면 구독을 다시 구독해야 합니다. 영구 세션은 수명이 제한되어 있으며 디바이스의 연결이 너무 오래 끊어지면 만료될 수 있습니다.

디바이스를 연결하고 AWS IoT Core와 통신

이 섹션에서는 디바이스를 AWS IoT Core에 연결하는 다양한 측면을 탐색하는 데 도움이 되는 몇 가지 연습을 제공합니다. 이 연습에서는 AWS IoT 콘솔에서 MQTT 테스트 클라이언트를 사용하여 디바이스가 게시하는 내용을 확인하고 디바이스에 메시지를 게시합니다. 이 연습에서는 AWS IoT Device SDK v2 for Python의 pubsub.py 샘플을 사용하고 다음으로 시작하기 AWS IoT Core 자습서의 경험을 바탕으로 빌드합니다.

이러한 연습의 경우 먼저 pubsub.py 샘플 프로그램에서 시작합니다.

참고

이 연습에서는 다음으로 시작하기 AWS IoT Core 자습서를 완료하고 해당 자습서에서 디바이스의 터미널 창을 사용한다고 가정합니다.

와일드카드 주제 필터 구독

이 연습에서는 와일드카드 주제 필터를 구독하고 메시지 주제에 따라 수신된 메시지를 처리하기 위해 pubsub.py를 호출하는 데 사용되는 명령줄을 수정합니다.

연습 절차

이 연습에서는 디바이스에 온도 컨트롤과 조명 컨트롤이 있다고 가정합니다. 이러한 주제 이름을 사용하여 해당 주제에 대한 메시지를 식별합니다.

연습을 시작하기 전에 디바이스의 다음으로 시작하기 AWS IoT Core 자습서에서 이 명령을 실행하여 연습에 필요한 모든 것이 준비되었는지 확인하세요.
```
cd ~/aws-iot-device-sdk-python-v2/samples
python3 pubsub.py --topic topic_1 --ca_file ~/certs/Amazon-root-CA-1.pem --cert ~/certs/device.pem.crt --key ~/certs/private.pem.key --endpoint your-iot-endpoint
```
시작하기 자습서에서 본 것과 동일한 출력이 표시되어야 합니다.

이 연습에서는 다음 명령행 파라미터를 변경합니다.

작업	명령줄 파라미터	Effect
추가	--message `""`	수신 대기만 하도록 `pubsub.py` 구성
추가	--count `2`	두 개의 메시지를 받은 후 프로그램 종료
변경	--topic `device/+/details`	구독할 주제 필터 정의

초기 명령줄을 이렇게 변경하면 이 명령줄이 생성됩니다. 디바이스의 터미널 창에 이 명령을 입력합니다.


python3 pubsub.py --message "" --count 2 --topic device/+/details --ca_file ~/certs/Amazon-root-CA-1.pem --cert ~/certs/device.pem.crt --key ~/certs/private.pem.key --endpoint your-iot-endpoint

프로그램은 다음과 같이 표시되어야 합니다.


Connecting to a3qexamplesffp-ats.iot.us-west-2.amazonaws.com with client ID 'test-24d7cdcc-cc01-458c-8488-2d05849691e1'...
Connected!
Subscribing to topic 'device/+/details'...
Subscribed with QoS.AT_LEAST_ONCE
Waiting for all messages to be received...

터미널에 이와 같은 항목이 표시되면 디바이스가 준비되고 주제 이름이 device(으)로 시작하고 /detail(으)로 끝나는 메시지를 수신 대기 중인 것입니다. 그럼 테스트해 보겠습니다.

다음은 디바이스에서 수신할 수 있는 몇 가지 메시지입니다.

주제 이름	메시지 페이로드
`device/temp/details`	`{ "desiredTemp": 20, "currentTemp": 15 }`
`device/light/details`	`{ "desiredLight": 100, "currentLight": 50 }`

AWS IoT 콘솔에서 MQTT 테스트 클라이언트를 사용하여 이전 단계에서 설명한 메시지를 디바이스로 전송합니다.
1. AWS IoT 콘솔에서 MQTT 테스트 클라이언트를 엽니다.
2. 주제 구독(Subscribe to a topic)의 Subscription topic field(구독 주제 필드)에 주제 필터 device/+/details를 입력한 다음 주제 구독(Subscribe to topic)을 선택합니다.
3. MQTT 테스트 클라이언트의 구독(Subscriptions) 열에서 device/+/details를 선택합니다.
4. 앞의 표에 있는 각 주제에 대해 MQTT 테스트 클라이언트에서 다음을 수행합니다.
  1. 게시(Publish)에서 테이블의 주제 이름(Topic name) 열에 있는 값을 입력합니다.
  2. 주제 이름 아래의 메시지 페이로드 필드에 테이블의 메시지 페이로드(Message payload) 열에 있는 값을 입력합니다.
  3. pubsub.py가 실행 중인 터미널 창을 살펴보고 MQTT 테스트 클라이언트에서 주제에 게시(Publish to topic)를 선택합니다.
  터미널 창에서 pubsub.py가 메시지를 수신했음을 확인해야 합니다.

연습 결과

pubsub.py를 통해 와일드카드 주제 필터를 사용하여 메시지를 구독하고 수신하여 터미널 창에 표시했습니다. 단일 주제 필터를 구독하고 두 개의 개별 주제가 있는 메시지를 처리하기 위해 콜백 함수가 호출된 방법에 주목하세요.

주제 필터 구독 처리

이전 연습을 기반으로 pubsub.py 샘플 앱을 수정하여 메시지 주제를 평가하고 주제를 기반으로 구독된 메시지를 처리합니다.

연습 절차

메시지 주제를 평가하려면

pubsub.py를 pubsub2.py에 복사합니다.
즐겨 사용하는 텍스트 편집기나 IDE에서 pubsub2.py를 엽니다.
pubsub2.py에서 on_message_received 함수를 찾습니다.

on_message_received에서 print("Received message로 시작하는 줄 뒤와 global received_count로 시작하는 줄 앞에 다음 코드를 삽입합니다.


    topic_parsed = False
    if "/" in topic:
        parsed_topic = topic.split("/")
        if len(parsed_topic) == 3:
            # this topic has the correct format
            if (parsed_topic[0] == 'device') and (parsed_topic[2] == 'details'):
                # this is a topic we care about, so check the 2nd element
                if (parsed_topic[1] == 'temp'):
                    print("Received temperature request: {}".format(payload))
                    topic_parsed = True
                if (parsed_topic[1] == 'light'):
                    print("Received light request: {}".format(payload))
                    topic_parsed = True
    if not topic_parsed:
        print("Unrecognized message topic.")

변경 사항을 저장하고 이 명령줄을 사용하여 수정된 프로그램을 실행합니다.


python3 pubsub2.py --message "" --count 2 --topic device/+/details --ca_file ~/certs/Amazon-root-CA-1.pem --cert ~/certs/device.pem.crt --key ~/certs/private.pem.key --endpoint your-iot-endpoint

AWS IoT 콘솔에서 MQTT 테스트 클라이언트를 엽니다.
주제 구독(Subscribe to a topic)의 Subscription topic field(구독 주제 필드)에 주제 필터 device/+/details를 입력한 다음 주제 구독(Subscribe to topic)을 선택합니다.
MQTT 테스트 클라이언트의 구독(Subscriptions) 열에서 device/+/details를 선택합니다.

이 표에 있는 각 주제에 대해 MQTT 테스트 클라이언트에서 다음을 수행합니다.

주제 이름	메시지 페이로드
`device/temp/details`	`{ "desiredTemp": 20, "currentTemp": 15 }`
`device/light/details`	`{ "desiredLight": 100, "currentLight": 50 }`

게시(Publish)에서 테이블의 주제 이름(Topic name) 열에 있는 값을 입력합니다.
주제 이름 아래의 메시지 페이로드 필드에 테이블의 메시지 페이로드(Message payload) 열에 있는 값을 입력합니다.
pubsub.py가 실행 중인 터미널 창을 살펴보고 MQTT 테스트 클라이언트에서 주제에 게시(Publish to topic)를 선택합니다.

터미널 창에서 pubsub.py가 메시지를 수신했음을 확인해야 합니다.

터미널 창에서 이와 유사한 결과가 나타날 것입니다.


Connecting to a3qexamplesffp-ats.iot.us-west-2.amazonaws.com with client ID 'test-af794be0-7542-45a0-b0af-0b0ea7474517'...
Connected!
Subscribing to topic 'device/+/details'...
Subscribed with QoS.AT_LEAST_ONCE
Waiting for all messages to be received...
Received message from topic 'device/light/details': b'{ "desiredLight": 100, "currentLight": 50 }'
Received light request: b'{ "desiredLight": 100, "currentLight": 50 }'
Received message from topic 'device/temp/details': b'{ "desiredTemp": 20, "currentTemp": 15 }'
Received temperature request: b'{ "desiredTemp": 20, "currentTemp": 15 }'
2 message(s) received.
Disconnecting...
Disconnected!

연습 결과

이 연습에서는 샘플 앱이 콜백 함수에서 여러 메시지를 인식하고 처리할 수 있도록 코드를 추가했습니다. 이를 통해 디바이스가 메시지를 수신하고 이에 대한 조치를 취할 수 있습니다.

디바이스에서 여러 메시지를 수신하고 처리하는 또 다른 방법은 서로 다른 메시지를 별도로 구독하고 각 구독을 자체 콜백 함수에 할당하는 것입니다.

디바이스에서 메시지 게시

pubsub.py 샘플 앱을 사용하여 디바이스에서 메시지를 게시할 수 있습니다. 메시지를 그대로 게시하지만 메시지를 JSON 문서로 읽을 수 없습니다. 이 연습에서는 AWS IoT Core가 읽을 수 있는 메시지 페이로드에 JSON 문서를 게시할 수 있도록 샘플 앱을 수정합니다.

연습 절차

이 연습에서는 device/data 주제와 함께 다음 메시지가 전송됩니다.


{
    "timestamp": 1601048303,
    "sensorId": 28,
    "sensorData": [
        {
        "sensorName": "Wind speed",
        "sensorValue": 34.2211224
        }
    ]
}

이 연습에서 발생한 메시지를 모니터링하기 위해 MQTT 테스트 클라이언트를 준비하려면

주제 구독(Subscribe to a topic)의 Subscription topic field(구독 주제 필드)에 주제 필터 device/data를 입력한 다음 주제 구독(Subscribe to topic)을 선택합니다.
MQTT 테스트 클라이언트의 구독(Subscriptions) 열에서 device/data를 선택합니다.
MQTT 테스트 클라이언트 창을 열어 두고 디바이스의 메시지를 기다립니다.

pubsub.py 샘플 앱을 사용하여 JSON 문서를 전송하려면

디바이스에서 pubsub.py를 pubsub3.py로 복사합니다.
게시하는 메시지의 형식을 변경하도록 pubsub3.py를 편집합니다.
1. 텍스트 편집기에서 pubsub3.py을(를) 엽니다.
2. 다음 코드 행을 찾습니다.
  
  message = "{} [{}]".format(message_string, publish_count)
3. 다음과 같이 변경하세요.
  
  message = "{}".format(message_string)
4. 다음 코드 행을 찾습니다.
  
  message_json = json.dumps(message)
5. 다음과 같이 변경하세요.
  
  message = "{}".json.dumps(json.loads(message))
6. 변경 내용을 저장합니다.

디바이스에서 이 명령을 실행하여 메시지를 두 번 전송합니다.


python3 pubsub3.py  --ca_file ~/certs/Amazon-root-CA-1.pem  --cert ~/certs/device.pem.crt  --key ~/certs/private.pem.key  --topic device/data  --count 2 --message '{"timestamp":1601048303,"sensorId":28,"sensorData":[{"sensorName":"Wind speed","sensorValue":34.2211224}]}'  --endpoint your-iot-endpoint

MQTT 테스트 클라이언트에서 다음과 같이 메시지 페이로드에서 JSON 문서를 해석하고 형식을 지정했는지 확인합니다.

기본적으로 pubsub3.py는 전송하는 메시지도 구독합니다. 앱의 출력에서 메시지를 수신한 것을 볼 수 있습니다. 터미널 창은 다음과 유사해야 합니다.


Connecting to a3qEXAMPLEsffp-ats.iot.us-west-2.amazonaws.com with client ID 'test-5cff18ae-1e92-4c38-a9d4-7b9771afc52f'...
Connected!
Subscribing to topic 'device/data'...
Subscribed with QoS.AT_LEAST_ONCE
Sending 2 message(s)
Publishing message to topic 'device/data': {"timestamp":1601048303,"sensorId":28,"sensorData":[{"sensorName":"Wind speed","sensorValue":34.2211224}]}
Received message from topic 'device/data': b'{"timestamp":1601048303,"sensorId":28,"sensorData":[{"sensorName":"Wind speed","sensorValue":34.2211224}]}'
Publishing message to topic 'device/data': {"timestamp":1601048303,"sensorId":28,"sensorData":[{"sensorName":"Wind speed","sensorValue":34.2211224}]}
Received message from topic 'device/data': b'{"timestamp":1601048303,"sensorId":28,"sensorData":[{"sensorName":"Wind speed","sensorValue":34.2211224}]}'
2 message(s) received.
Disconnecting...
Disconnected!

연습 결과

이를 통해 디바이스는 기본 연결을 테스트하고 AWS IoT Core가 처리할 디바이스 메시지를 제공하기 위해 AWS IoT Core에 전송할 메시지를 생성할 수 있습니다. 예를 들어 이 앱을 사용하여 디바이스에서 테스트 데이터를 전송해 AWS IoT 규칙 작업을 테스트할 수 있습니다.

결과 검토

이 자습서의 예에서는 디바이스가 AWS IoT 솔루션의 기본 부분인 AWS IoT Core와 통신하는 방법에 대한 기본 실습 경험을 제공했습니다. 디바이스가 AWS IoT Core와 통신할 수 있으면 AWS 서비스 및 작업할 수 있는 다른 디바이스에 메시지를 전달할 수 있습니다. 마찬가지로 AWS 서비스 및 기타 디바이스는 정보를 처리하여 메시지를 디바이스로 다시 전송할 수 있습니다.

AWS IoT Core를 더 탐색할 준비가 되면 다음 자습서를 시도하세요.

javascript가 브라우저에서 비활성화되거나 사용이 불가합니다.

AWS 설명서를 사용하려면 Javascript가 활성화되어야 합니다. 지침을 보려면 브라우저의 도움말 페이지를 참조하십시오.

문서 규칙

AWS IoT 디바이스 SDK로 솔루션 구축

사용 AWS IoT Device SDK for Embedded C

자습서: AWS IoT 디바이스 SDK를 사용하여 AWS IoT Core에 디바이스 연결

이 자습서를 시작하기 전에 다음 사항을 준비해야 합니다.

다음으로 시작하기 AWS IoT Core 완료

AWS IoT Device SDK v2 for Python을 실행할 수 있는 디바이스.

AWS IoT에 맞는 디바이스 준비

MQTT 프로토콜 검토

MQTT는 게시/구독 통신 모델을 사용합니다.

영구 세션을 지원하는 MQTT

pubsub.py Device SDK 샘플 앱 검토

pubsub.py 샘플 앱은 AWS IoT Core와의 MQTT 연결의 다음 측면을 보여줍니다.

통신 프로토콜

MQTT

MQTT over WSS

HTTPS

영구 세션

서비스 품질

게시 중 QoS

구독 중 QoS

메시지 게시

메시지 구독

콜백 함수

디바이스 연결 해제 및 재연결

디바이스를 연결하고 AWS IoT Core와 통신

이 단원에서는 다음을 수행합니다.

참고

와일드카드 주제 필터 구독

연습 절차

연습 결과

주제 필터 구독 처리

연습 절차

메시지 주제를 평가하려면

연습 결과

디바이스에서 메시지 게시

연습 절차

이 연습에서 발생한 메시지를 모니터링하기 위해 MQTT 테스트 클라이언트를 준비하려면

pubsub.py 샘플 앱을 사용하여 JSON 문서를 전송하려면

연습 결과

결과 검토