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。