[XOLAR] AWS IoT Core + SpringBoot + RaspberryPi

2한나·2024년 10월 28일

AWS_IoT Xolar 라즈베리파이

XOLAR

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목표
AWS IoT와 MQTT를 활용해 비상 메시지를 수신하고, 이를 통해 라즈베리파이에서 DC 모터 자동 제어하기

구현할 아키텍처 구조

Spring Boot에서 비상버튼 요청을 통해 AWS IoT 사물의 Shadow를 업데이트하면, 라즈베리파이가 이를 받아 Shadow 내용에 따라 DC모터를 제어한다.

라이브러리 설치

pip install paho-mqtt

인증서 파일 설정

AWS IoT 인증서를 만들 때 다운받았던 파일들을 라즈베리파이에 넣어준다.
나는 /home/pi/certificates 에 저장했다.
AmazonRootCA1.pem, certificate.pem.crt, private.pem.key

코드 작성

import paho.mqtt.client as mqtt
import time
import json
from gpiozero import Motor

# GPIO 핀 설정 (모터 제어 핀 지정)
motor1 = Motor(forward=20, backward=21)

# MQTT 브로커 및 연결 설정
BROKER = "{AWS IoT EndPoint}"  # AWS IoT > 연결 > 도메인 구성 > iot:Data-ATS
PORT = 8883
TOPIC = "$aws/things/{사물 이름}/shadow/update"

# 인증서 파일 경로 설정
CA_PATH = "/home/pi/certificates/AmazonRootCA1.pem"
CERT_PATH = "/home/pi/certificates/certificate.pem.crt"
KEY_PATH = "/home/pi/certificates/private.pem.key"

# MQTT 연결 콜백 함수 정의
def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("MQTT Connect Success, Code:", rc)  # 연결 성공 메시지 출력
    client.subscribe(TOPIC)  # 지정된 토픽 구독 시작

# MQTT 메시지 수신 콜백 함수 정의
def on_message(client, userdata, msg):
    payload = msg.payload.decode()  # 수신된 메시지 디코딩
    print("Received Message:", payload)  # 수신된 메시지 출력

    # 수신된 메시지를 JSON으로 파싱하여 비상 상태 추출
    data = json.loads(payload)
    emergency_status = data.get("state", {}).get("reported", {}).get("status")

    # 비상 상태에 따른 모터 동작
    if emergency_status == "STRONG_WIND":
        # 강풍 비상 상태
        print("Strong-Wind")  
        motor1.forward()
        time.sleep(10)
        motor1.stop()
    elif emergency_status == "HEAVY_SNOW":
        # 폭설 비상 상태
        print("Heavy-Snow")  
        motor1.backward()
        time.sleep(10)
        motor1.stop()
    else:
        # 정상 상태
        print("Normal")  
        motor1.forward()
        time.sleep(5)
        motor1.stop()

# MQTT 클라이언트 설정 및 실행
client = mqtt.Client()
client.tls_set(CA_PATH, certfile=CERT_PATH, keyfile=KEY_PATH)  # 보안 인증 설정
client.on_connect = on_connect  # 연결 콜백 함수 설정
client.on_message = on_message  # 메시지 수신 콜백 함수 설정

# MQTT 브로커에 연결하고, 무한 루프로 메시지 수신 대기
client.connect(BROKER, PORT)
client.loop_forever()