Arduino-接入-AWS
概述
本教程将使用M5Core2获取ENV Unit(温湿度，气压传感器)数值，并上传至AWS-IoT-Core。举例说明如何通过Arduino编程，使设备接入AWS云服务平台，实现订阅和发布数据。
创建设备
接入前,需要先通过AWS Management Console注册新设备。 点击此处访问AWS Management Console , 完成账号创建后进行登录。
点击AWS services->IoT Core进入AWS IoT管理页面
点击Manage->Things->Create things创建新的设备
根据你的需求创建设备，这里将演示创建最为基本的single thing, 查看更多设备类型详情请参考
AWS官网文档
输入设备名称, 配置设备所属的组与设备分类，点击Next->创建设备证书->配置设备策略->完成创建
在完成设备创建后将会弹出密钥与证书的下载页面, 注意:该页面仅会弹出一次，请根据提示将设备证书(Device certificate)+设备公钥(Public Key File)+设备私钥(Private Key File)下载至本地。(这些文件，在后续的操作中将会用于通信验证)
安装依赖与案例库
该教程中，我们将使用M5Core2获取ENV II Unit(温湿度，气压传感器)数值，并上传至AWS-IoT-Core。 开始编程前，我们需要从Github下载AWS-IoT相关依赖库与案例程序, 你可以通过下面git指令直接下载(或是点击下方链接访问对应的项目地址下载zip压缩包, 下载后需进行解压)。并将依赖库放置到Arduino库管理路径(通常为C:/Users/YourUserName/Documents/Arduino/libraries)
git clone git@github.com:aws-samples/aws-iot-esp32-arduino-examples.git
git clone git@github.com:bblanchon/ArduinoJson.git
git clone git@github.com:256dpi/arduino-mqtt.git
git clone git@github.com:adafruit/Adafruit_BMP280_Library.git
git clone git@github.com:adafruit/Adafruit_Sensor.git
git clone git@github.com:m5stack/UNIT_ENV.git
除了之前下载的依赖库之外，你还可以根据你所使用的M5设备类型，引入不同的驱动库。在该实例中，我们将引入 M5Core2.h (适用于CORE2和CORE2 FOR AWS产品)。其他有关M5Stack产品的库，你可以在M5Stack官方 Github 中找到。
git clone git@github.com:m5stack/M5Core2.git
配置项目
我们可以从aws-iot-esp32-arduino-examples文件夹中，复制basic-pubsub案例程序, 作为程序的一个基础模板。
配置证书
我们通常在项目中创建一个secrets.h用来存放密钥与证书、WIFI信息, 其包含的内容如下。
提示:
1. 宏定义THINGNAME为我们的创建的设备名称,需要与AWS Management Console中的名称保持一致.
2. 将我们之前在AWS IoT Core中创建设备获取的密钥与证书用编辑器打开，并复制粘贴内容到代码中的对应位置。
复制AWS Management Console->Settings中的Endpoint字段
#include <pgmspace.h>
#define SECRET
#define THINGNAME "ENV-TEST"
const char WIFI_SSID[] = "WIFI_SSID";
const char WIFI_PASSWORD[] = "WIFI_PASSWORD";
const char AWS_IOT_ENDPOINT[] = "xxxxx.amazonaws.com";
// Amazon Root CA 1
static const char AWS_CERT_CA[] PROGMEM = R"EOF(
-----BEGIN CERTIFICATE-----
MIIDQTCCAimgAwIBAgIT........................
-----END CERTIFICATE-----
)EOF";
// Device Certificate
static const char AWS_CERT_CRT[] PROGMEM = R"KEY(
-----BEGIN CERTIFICATE-----
MIIDWjCCAkKgAwIBAgIVA........................
-----END CERTIFICATE-----
)KEY";
// Device Private Key
static const char AWS_CERT_PRIVATE[] PROGMEM = R"KEY(
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
MIIEogIBAAKCAQEAq........................
-----END RSA PRIVATE KEY-----
)KEY";
编辑程序
参考下方程序, 并使用Arduino IDE将其编译上传至设备。
#include "secrets.h"
#include <WiFiClientSecure.h>
#include <MQTTClient.h>
#include <ArduinoJson.h>
#include "WiFi.h"
#include <M5Core2.h>
#include "Adafruit_Sensor.h"
#include "Adafruit_BMP280.h"
#include "SHT3X.h"
SHT3X sht30;
Adafruit_BMP280 bme;
float tmp = 0.0;
float hum = 0.0;
float pressure = 0.0;
// The MQTT topics that this device should publish/subscribe
#define AWS_IOT_PUBLISH_TOPIC "core2/env"
#define AWS_IOT_SUBSCRIBE_TOPIC "core2/msg"
WiFiClientSecure net = WiFiClientSecure();
MQTTClient client = MQTTClient(256);
void messageHandler(String &topic, String &payload) {
Serial.println("incoming: " + topic + " - " + payload);
}
void connectAWS()
{
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
Serial.println("Connecting to Wi-Fi");
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED){
delay(500);
Serial.print(".");
}
// Configure WiFiClientSecure to use the AWS IoT device credentials
net.setCACert(AWS_CERT_CA);
net.setCertificate(AWS_CERT_CRT);
net.setPrivateKey(AWS_CERT_PRIVATE);
// Connect to the MQTT broker on the AWS endpoint we defined earlier
client.begin(AWS_IOT_ENDPOINT, 8883, net);
// Create a message handler
client.onMessage(messageHandler);
Serial.print("Connecting to AWS IOT");
while (!client.connect(THINGNAME)) {
Serial.print(".");
delay(100);
}
if(!client.connected()){
Serial.println("AWS IoT Timeout!");
return;
}
// Subscribe to a topic
client.subscribe(AWS_IOT_SUBSCRIBE_TOPIC);
Serial.println("AWS IoT Connected!");
}
void publishMessage()
{
pressure = bme.readPressure();
if(sht30.get()==0){
tmp = sht30.cTemp;
hum = sht30.humidity;
}
Serial.printf("Temperatura: %2.2f*C Humedad: %0.2f%% Pressure: %0.2fPa\r\n", tmp, hum, pressure);
delay(100);
StaticJsonDocument<200> doc;
doc["tmp"] = tmp;
doc["hum"] = hum;
doc["pressure"] = pressure;
char jsonBuffer[512];
serializeJson(doc, jsonBuffer); // print to client
client.publish(AWS_IOT_PUBLISH_TOPIC, jsonBuffer);
}
void setup() {
M5.begin();
Wire.begin();
bme.begin(0x76);
connectAWS();
}
void loop() {
publishMessage();
client.loop();
delay(1000);
}
订阅发布消息
点击AWS Management Console->Test进入在线测试页面。该功能用于测试AWS账户中设备的MQTT消息, 点击Additional configuration可调整QoS等级。
发布主题:填写Topic和Message payload,点击Publish发布。
订阅主题:填写Topic,点击Subcribe订阅。点击Additional configuration,可设置显示消息的类型，接收到的消息将在页面下方的控制台显示。
