[PYTHON] Exemple de programme de connexion Raspberry Pi et AWS IoT

supposition

• Dans cet article, Raspberry Pi et AWS IoT sont déjà connectables.
• Pour la méthode de connexion, reportez-vous à Cet article Qiita. --Écrire un programme Pub / Sub Python en utilisant le protocole MQTT.

environnement

• RaspberryPi 3B:
  • Raspbian GNU/Linux 10 (buster)
  • Python 2.7.16 (default, Oct 10 2019, 22:02:15)
  • OpenSSL 1.1.1d 10 Sep 2019
• Un environnement où vous pouvez vous connecter à Internet. (Peut se connecter aux services AWS IoT)
• Vous avez un compte AWS.
• Être capable de se connecter aux services AWS IoT. ―― Voici les informations en date d'avril 2020.

Structure du programme

--Programme de publication de messages: MQTTpub_test1_qiita.py

• Stockez l'horodatage dans un message et envoyez-le.
• L'horodatage utilise l'heure UNIX (époque secondes) qui peut être obtenue avec la fonction time (). --Programme pour s'abonner aux messages: MQTTsub_test1_qiita.py
• Voir la différence entre l'horodatage stocké dans le message et l'horodatage lorsqu'il a été reçu. Mesurez le délai.

programme

―― Ce qui suit est un programme à exécuter sur Raspberry Pi. --Publier le programme

MQTTpub_test1_qiita.py

from AWSIoTPythonSDK.MQTTLib import AWSIoTMQTTClient
import os
import json
import time

CLIENT_ID = "mqtt_pub1"
IOT_ENDPOINT_URL = "XXX-XXX.XXX.ap-northeast-1.amazonaws.com"
IOT_ENDPOINT_PORT = 8883

PATH = os.getcwd()
ROOT_CA_PATH = PATH + "/XXX-CA1.pem"
PRIVATE_KEY_PATH =  PATH + "/XXX-private.pem.key"
CERTIFICATE_PATH =  PATH + "/XXX-certificate.pem.crt"

KEEP_ALIVE_TIME = 60

TOPIC = "rasp3-mono/timestamp"

myMQTTClient = AWSIoTMQTTClient(CLIENT_ID)
myMQTTClient.configureEndpoint(IOT_ENDPOINT_URL, IOT_ENDPOINT_PORT)
myMQTTClient.configureCredentials(ROOT_CA_PATH, PRIVATE_KEY_PATH, CERTIFICATE_PATH)

myMQTTClient.configureOfflinePublishQueueing(-1)
myMQTTClient.configureDrainingFrequency(2)
myMQTTClient.configureConnectDisconnectTimeout(10)
myMQTTClient.configureMQTTOperationTimeout(5)

def GetTimeStamp():
  return time.time()

if __name__ == '__main__':
  myMQTTClient.connect(KEEP_ALIVE_TIME)

  num = 0
  while num < 10:
    message = {}
    message['num'] = num
    message['time'] = GetTimeStamp()
    payload = json.dumps(message)
    print("payload=", payload)
    myMQTTClient.publish(TOPIC, payload, 1)
    num += 1
    time.sleep(5)

• Programme d'abonnement

MQTTsub_test1_qiita.py

from AWSIoTPythonSDK.MQTTLib import AWSIoTMQTTClient
import os
import json
import time

CLIENT_ID = "mqtt_sub1"
IOT_ENDPOINT_URL = "XXX-XXX.XXX.ap-northeast-1.amazonaws.com"
IOT_ENDPOINT_PORT = 8883

PATH = os.getcwd()
ROOT_CA_PATH = PATH + "/XXX-CA1.pem"
PRIVATE_KEY_PATH =  PATH + "/XXX-private.pem.key"
CERTIFICATE_PATH =  PATH + "/XXX-certificate.pem.crt"

KEEP_ALIVE_TIME = 60

TOPIC = "rasp3-mono/timestamp"

myMQTTClient = AWSIoTMQTTClient(CLIENT_ID)
myMQTTClient.configureEndpoint(IOT_ENDPOINT_URL, IOT_ENDPOINT_PORT)
myMQTTClient.configureCredentials(ROOT_CA_PATH, PRIVATE_KEY_PATH, CERTIFICATE_PATH)

myMQTTClient.configureOfflinePublishQueueing(-1)
myMQTTClient.configureDrainingFrequency(2)
myMQTTClient.configureConnectDisconnectTimeout(10)
myMQTTClient.configureMQTTOperationTimeout(5)

def customCallback(client, userdata, message):
    dict_message = json.loads(message.payload)
    print("num = {}, Time Difference = {}".format(dict_message['num'], time.time() - dict_message['time']))

if __name__ == '__main__':
  myMQTTClient.connect(KEEP_ALIVE_TIME)

  num = 0
  while num < 12:
    myMQTTClient.subscribe(TOPIC, 1, customCallback)
    num += 1
    time.sleep(5)

Exemple d'exécution

--Exemple d'exécution de programme d'abonnement --Le décalage horaire est affiché

• Considérations relatives au programme --Dans le programme Publish, le message à envoyer utilisait le format json.
• Le format json reçu par le programme Subscribe est renvoyé au type de dictionnaire.
• Veuillez faire correspondre XXX à l'environnement d'utilisation.

Comparaison

• Testé avec deux méthodes de connexion. (Le programme est le même)

1. Testez la connexion à AWS IoT message prober via WiFi
2. Testez la connexion à AWS IoT Message Broker via le partage de connexion iPhone (4G)

――Lorsque j'ai exécuté Pub / Sub 30 fois, le résultat du décalage est le suivant.

――Le décalage temporel dépend de l'environnement de communication, c'est donc juste pour référence. ――Comme mentionné ci-dessus, le test de connexion a été effectué à l'aide du programme Pub / Sub.