AWS IoT+树莓派 打造动态监控（1）

副标题：AWS IoT设定手顺和树莓派mosquitto安装

看到AWS登录信用卡后可以免费使用1年的消息，正好手头有个树莓派3，看看能不能连动做点好玩的东西。

下面内容就是我初次使用AWS的云服务IoT，做了一个动态监控并邮件报警的小系统。

场景

树莓派作为一个消耗电力极少的微型计算机，可以作为很好的长时运行服务器。当然也包括监控用途。我想定的场景是，利用树莓派和USB摄像头，做成一个监控摄像头。如果监控的范围内有变动的话，截图上传到GoogleDrive，将截图地址发送给指定的Gmail邮箱。

需要有的硬件

• 树莓派 3B
• 作业用Macbook/PC
• USB摄像头
  • 我使用的罗技 C370 USB摄像头。免安装驱动。最好买官方验证过的摄像头，可以绕过很多坑。
  • 下面的手顺到今天还没有用到USB摄像头，可以先提前准备和测试。

1 整体概念

这篇文章里实现的是 mosquitto→AWS→Gmail（红框中内容）的流程。

AWS IoT流程概念图：下面按照这个流程图设定AWS。

2 AWS IoT配置

准备工作

注册AWS帐号

• 这个帐号跟amazon购物用的帐号不通用，请另外申请。注意，需要绑定信用卡。

正式作业

2-０ 选择对应的服务。图标和名称如下

2-１ 进入IoT设置页面。

※ 类型（type）暂时无视，不需要创建。

2-2 创建规则

点击　Add action创建规则对应的反应事件

2-3 创建规则对应的反应事件

这里做成发送通知邮件。

在下面页面登记MQTT需要的主题（Topic）和订阅者列表（Subscriptions）。

创建主题

创建完成的页面

点击 Public to topic 和 Create Subscription按钮，开始登记收听端列表（只创建一个测试用）

在弹出窗口中输入信息

邮箱会收到验证用邮件，点击链接通过验证

验证后，就变成下面的状态

此时进入之前规则制定窗口（主题创建的网页可以关掉），选择对应选项后，点击 Add action按钮

在下面页面，点击Create rule，完成创建

创建完成如下图

2-4 创建策略

• 可以简单理解成，把事务，规则，主题什么的配置在同一个文件中用于管理的一个方式。

• 需要注意的是，创建完成后，需要跟保证安全的CA证书，事务，主题绑定。
  点击 Policies和Create a policy

  
  
  
  
  
  

创建后的策略

2-5 安全对策

AWS平台发行CA证书以及密钥，保证通信的安全性。
按照下图选择1 Certificates和点击2 Create a certificate 按钮

点击Create certificate 按钮

生成后的密钥下载页面。先下载保存在本地，最终会上传到Raspberry pi上。

证书情报查看页面，但是已经生成的密钥不能再检索。

证书生成完成后，就需要绑定事务和策略
首先选择 Attach policy

CA证书用同样的方式进行绑定。
接下来就是激活证书，使其可用。
点击下面页面中 Activate

提示已被激活

3 Raspberry Pi配置

Raspberry Pi 和AWS IoT之间的通信采用MQTT协议，请google自行学习。或者参照我的另一篇MQTT协议理解。

准备工作

Raspberry Pi 3 提前安装好raspbain系统。
开通SSH或者VNC，以便通过自己的macboook/PC操控

Raspberry Pi 设置

3-１ 执行下面命令，按照MQTT客户端。

$ sudo apt-get install -y mosquitto-clients

3-2 做成作业目录。用来保存CA证书。

$ mkdir aws-iot && cd $_

3-3将本地保存的下面三个CA证书，上传到2中生成的文件夹中。

XXXX-certificate.pem.crt
XXXX-private.pem.key
rootCA.pem
※不包含XXXX-public.pem.key证书
※rootCA.pem如果丢失，可以从下面url下载
rootCA.pem下载
执行下面命令，分别把3个证书上传到aws-iot中

scp 本地文件路径 [email protected]:/home/pi/aws-iot

3-4 执行pub命令，测试

mosquitto_pub --cafile rootCA.pem
--cert 发行证书前半部分-certificate.pem.crt
--key 发行key前半部分-private.pem.key
-h 服务地址前半部分.iot.ap-northeast-1.amazonaws.com
-p 8883 -q 1 -d
-t topic/sns
-m '{"message":"Raspberry Pi "}'

※ -m '{"message":"Raspberry Pi "}'，最后"Raspberry Pi "部分会换成GoogleDrive的地址，此时内容可以随意。
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mosquitto_pub执行是坑最多最多的地方。以下几点需要注意！

• 要保证命令执行位置在aws-iot

• 确保mosquitto是最新。

  • 现在最新版本是1.4.12
  • 检查mosquitto_pub版本命令

  mosquitto_pub --help | grep version
  - 升级mosquitto_pub版本命令方法1
  >$ sudo apt-get update
  >$ sudo apt-get install mosquitto-clients

  • 升级mosquitto_pub版本命令方法2
    GPG key安装

$ sudo wget http://repo.mosquitto.org/debian/mosquitto-repo.gpg.key
$ sudo apt-key add mosquitto-repo.gpg.key

安装mosquitto-jessie.list

$ sudo wget http://repo.mosquitto.org/debian/mosquitto-jessie.list -O /etc/apt/sources.list.d/mosquitto-jessie.list

安装mosquitto

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install mosquitto mosquitto-clients

• Error: The connection was lost....发生的时候

  • 确保AWS上的 事务，CA，策略 是绑定OK的，且CA是激活状态。
  • 确保-h参数的主题名称和策略中的Resource匹配。最简单办法是Resource设置成* 。

• 降级mosquitto（估计用不着，网上找的解决方案记录一下）

查询已经安装的程序，顺便记住程序全名
apt list mosquitto*

删除对应程序
apt-get –purge remove XXXX（第一步里面的名称）

重启系统

安装旧版本程序
然后下载代码，自己编译

1.安装和使用注意点

1.1 安装

版本为mosquitto-1.4.5

下载源代码包

wget http://mosquitto.org/files/source/mosquitto-1.4.5.tar.gz

解压

tar zxfv mosquitto-1.4.5.tar.gz

进入目录

cd mosquitto-1.4.5

编译

make

安装

sudo make install

1.2 安装注意点

【1】编译找不到openssl/ssl.h
【解决方法】——安装openssl
sudo apt-get install libssl-dev
【2】编译过程找不到ares.h
sudo apt-get install libc-ares-dev
【3】编译过程找不到uuid/uuid.h
sudo apt-get install uuid-dev
【4】使用过程中找不到libmosquitto.so.1
error while loading shared libraries: libmosquitto.so.1: cannot open >shared object file: No such file or directory
【解决方法】——修改libmosquitto.so位置

创建链接

sudo ln -s /usr/local/lib/libmosquitto.so.1 /usr/lib/libmosquitto.so.1

更新动态链接库

sudo ldconfig
【5】make: g++：命令未找到
【解决方法】
安装g++编译器
sudo apt-get install g++

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3-5 测试结果（gmail邮件）

到这一步为止，Raspberry Pi→ AWS IoT → SNS 已经疏通。

下一步

使用motion程序，进行动态监控和触发警报邮件