RaspberryPiとAWS IoTの簡単接続

RaspberryPiとAWS IoTの接続設定

基本的な接続方法はAWS IoTの開発ガイドに従うのが簡単だ。
ただし、２つの方法があり、両方試してみた。ここでは、簡単ではるかに早く設定できた「接続ウィザード」を使った方法を説明する。（準備ができていれば所要時間は約30分）

環境

• RaspberryPi 3B:
  • Raspbian GNU/Linux 10 (buster)
  • Python 2.7.16 (default, Oct 10 2019, 22:02:15)
    • ここでは、AWS IoTのPython SDKを利用するため
  • gitが導入されていること
    • GitHubから、SDK(aws-iot-device-sdk-python)がクーロンされる
  • OpenSSL 1.1.1d 10 Sep 2019
  • インターネットに接続できる環境。(AWSのIoTサービスに接続できる）
• AWSのアカウントがあること
  • AWS IoTサービスを利用する
• 下記は2020年4月時点の手順です。

設定手順

• PCからAWS IoTメニューに入る
  • オンボード選択
    • デバイスをオンボード
      • 開始方法をクリック
        • プラットフォームの選択
          • Linux/OSXを選択する
        • AWS IoT デバイスSDKの選択
          • ここでは、Python を選択する
        • 次へをクリック
        • モノの登録。RaspberryPiの名前を登録する。
        • 接続キットのダウンロード
        • connect_device_package.zipがダウンロードされる
          
• PCにダウンロードしたファイルを解凍する
  • 解凍したディレクトリ名：connect_device_package
  • 以下のファイルがある
    • RaspberryPi_test.cert.pem
    • RaspberryPi_test.private.key
    • RaspberryPi_test.public.key
    • start.sh
  • READMEの記述によると、通信の暗号化はTLSプロトコルでX.509証明書が使用される
• PCにダウンロードしたファイルをRespberryPiへ転送する
  • RaspberryPiに任意のディレクトリを作成する
  • PCからscpコマンドでディレクトリ毎、RaspberryPiへコピーする
    • PCのコマンドターミナルを開く
    • $ scp -r コピー元ディレクトリ名 ユーザー名＠IPアドレス:RaspberryPiのパス
• RaspberryPiのターミナルからコピーしたシェルを実行する
  • $ sudo ./start.sh
    • 筆者の環境では以下のエラーが発生した
      • start.sh: 19: ./start.sh: pushd: not found
    • start.shの１行目に　#!/bin/bashを追加して再度実行する
      • gitからaws-iot-device-sdk-pythonがクーロンされる
  • クラウドと接続され無事MQTTサンプルアプリケーションが実行され接続の確認ができた！
    • 実行されるサンプルアプリケーションのディレクトリ：aws-iot-device-sdk-python/samples/basicPubSub
      • 実行されるサンプルシェル：basicPubSub.py

別の接続方法

• AWS IoT開発ガイドの「AWS IoT Coreの使用の開始」から一つ一つ進めることも可能だ。
• RaspberryPiとの接続の観点からは、メニューに「RaspberryPiでのAWS IoT Device SDKの使用」があるのがすばらしい。IoTデバイスまたは学習用として、RaspberryPiが普及しているからだろう。ただし、開発ガイドにPython SDKの解説がないのは残念なところか。今のところ、「RaspberryPiでのAWS IoT Device SDKの使用」メニューには、AWS IoT Device SDK for Embedded Cの使用とAWS IoT Device SDK for JavaScriptおよびNodeを利用するのみ。

以上、接続までの方法でした。２つの方法を試した経験から、「オンボード」メニューから設定する方がはるかに簡単であることがわかった。

考慮点

接続方法をいろいろ試していると、接続時にキーと証明書が合わないエラーが出てきた。opensslコマンドで確認する方法が便利だった。Qiitaリンク
pub/subプログラムによる接続確認は別のQiita記事で記述します。

参考資料

AWS IoTのPython SDKについてはGitHubにスクリプトの解説がある。