工业物联网软件：Amazon Web Services IoT二次开发_（6）.AWSIoT设备影子与状态管理.docx

PAGE1

PAGE1

AWSIoT设备影子与状态管理

设备影子概述

设备影子（DeviceShadow）是AWSIoT提供的一项服务，用于在云端存储和同步设备的状态信息。设备影子以JSON文档的形式表示设备的当前状态，即使设备不在线，也可以通过设备影子来获取或更新设备状态。设备影子的主要功能包括：

状态同步：设备影子可以实时同步设备的必威体育精装版状态，确保云端和设备之间的状态一致性。

离线支持：即使设备不在线，也可以通过设备影子来更新设备状态，设备重新上线时会自动同步这些状态。

状态查询：可以通过API或控制台查询设备的当前状态。

状态更新：可以通过API或控制台更新设备的状态。

设备影子的JSON文档结构通常包括以下几个部分：

state：存储设备的状态信息，包括reported（设备上报的状态）、desired（希望设备达到的状态）和delta（设备状态与期望状态的差异）。

metadata：存储状态信息的元数据，例如上次更新的时间。

version：表示设备影子的版本号，每次更新都会递增。

timestamp：表示设备影子的最后更新时间。

设备影子的工作原理

设备影子通过MQTT协议与设备进行通信。设备影子服务会监听特定的MQTT主题，当设备发布状态信息或订阅状态更新时，设备影子会自动处理这些请求。以下是设备影子的几个关键主题：

$aws/things/thingName/shadow/get：获取设备影子的当前状态。

$aws/things/thingName/shadow/update：更新设备影子的状态。

$aws/things/thingName/shadow/update/accepted：设备影子更新成功的响应。

$aws/things/thingName/shadow/update/rejected：设备影子更新失败的响应。

$aws/things/thingName/shadow/update/delta：设备影子中状态差异的更新。

创建设备影子

在AWSIoT中，创建设备影子非常简单。首先，需要在AWSIoT控制台中创建一个设备（Thing），然后为该设备创建一个影子。以下是一个详细的步骤：

创建设备：

登录AWSIoT控制台。

选择“管理”选项卡，然后点击“设备”。

点击“创建设备”，填写设备名称和其他必要信息，然后点击“创建”。

创建设备影子：

在设备列表中找到刚刚创建的设备，点击设备名称进入设备详情页面。

选择“设备影子”选项卡，点击“创建设备影子”。

输入影子的初始状态，例如：

{

state:{

desired:{

led:off

},

reported:{

led:off

}

},

metadata:{

desired:{

led:{

timestamp:1633072800

}

},

reported:{

led:{

timestamp:1633072800

}

}

},

version:1,

timestamp:1633072800

}

获取设备影子状态

获取设备影子的当前状态可以通过发布一条MQTT消息到$aws/things/thingName/shadow/get主题来实现。以下是一个Python示例，使用AWSIoTSDK来获取设备影子状态：

importAWSIoTPythonSDK.MQTTLibasAWSIoTMQTTClient

importjson

importtime

#初始化MQTT客户端

myMQTTClient=AWSIoTMQTTClient.AWSIoTMQTTClient(testClient)

myMQTTClient.configureEndpoint(YOUR_AWS_IOT_ENDPOINT,8883)

myMQTTClient.configureCredentials(PATH/TO/ROOT/CA,PATH/TO/PRIVATE/KEY,PATH/TO/CERTIFICATE)

#连接到AWSIoT

myMQTTClient.connect()

#定义回调函数

defcustomCallback(client,userdata,message):

print(Receivedanewmessage:)

print(message.payload)

pr