Ex2. ② SENSOR 추가 및 제어

( 태그 : AWS_IoT_FreeRTOS, AWS_IoT )

1. 온도 Sensor Node 추가

CubeMonitor의 작업 공간에 STM32 MCU 보드의 온도 Sensor 데이터를 수신하는 node를 추가 합니다.
CubeMonitor의 Pallete에서 function node를 작업 공간으로 drag하여 추가 합니다.

MQTT 수신 데이터를 Relay하는 json function node의 출력을 추가한 function node의 입력으로 연결합니다.

추가한 function node를 더블 클릭하여 속성 편집 창을 활성화 합니다.
Name 항목에 temperature를 입력 합니다.

Function 항목에 MQTT message의 Temperature 값을 가져오는 코드를 입력합니다.

msg.payload = msg.payload.Temp
return msg;

Done 버튼을 눌러 편집을 완료 합니다. 온도 Sensor node 추가가 완료 되었습니다.

2. Dashboard에 온도 Sensor 추가

CubeMonitor의 Pallete에서 dashboard의 gauge를 작업 공간으로 drag하여 가져옵니다.

추가된 gauge의 입력을 온도 Sensor node의 출력과 연결시킵니다.

gauge를 더블 클릭하여 속성 편집 창을 표시합니다.
Group 항목은 [STM32 IOT Discovery Board] ENVIRONMENT SENSOR DATA를 선택합니다.

Label에는 temperature를 입력합니다.
Unit은 degC를 입력합니다.
Range의 최대값을 50으로 변경합니다.
Done 버튼을 클릭하여 편집을 완료합니다.

DEPLOY 버튼을 클릭하여 추가된 gauge를 반영합니다.

DASHBOARD 버튼을 클릭하면 Temperature gauge가 추가된 것을 확인할 수 있습니다.

3. Dashboard에서 LED 제어

3-1. IoT Shadow 생성

AWS IoT 콘솔의 Things 메뉴에서 Shadows를 선택한 후 Add a shadow를 클릭하여 추가합니다.

shadow name을 입력한 후 Add 버튼을 클릭합니다.

Things 메뉴에서 추가된 Shadow를 확인할 수 있습니다.

3-2. STM32 CubeMonitor의 Shadow 설정

CubeMonitor 작업 파일에 구성되어 있는 Shadow node를 생성한 IoT Shadow 설정으로 변경합니다.
LED CONTROL은 Dashboard의 switch node 입니다. Dashboard의 toggle switch UI에 연결되어 있습니다.
LED CONTROL은 MQTT out node에 연결 되어 있습니다. MQTT out node는 AWS IoT MQTT broker로 메시지를 publish 합니다.

LED CONTROL node와 연결된 Shadow node를 더블 클릭하여 속성을 편집 합니다.
Server 편집 버튼을 클릭하여 속성을 변경 합니다.

Name에 AP-NORTHEAST-2를 입력합니다.
Server 항목에 AWS IoT의 MQTT Broker endpoint 주소를 입력합니다.
입력 후 Update 버튼을 클릭하여 업데이트 합니다.

Topic에 IoT Shadow Topic을 입력합니다.
- Topic : $aws/things/Iot-stm-sensor-nodeA/shadow/update
- IoT Shadow를 통해 Iot-stm-sensor-nodeA의 상태 업데이트 Topic 입니다.
Done 버튼을 클릭하여 수정 사항을 업데이트 한 후 DEPLOY 버튼을 클릭하여 변경 내용을 반영합니다.

LED Control node를 클릭하여 속성 창을 표시합니다.
Topic에 IoT Shadow Topic을 입력합니다.
- Topic : $aws/things/Iot-stm-sensor-nodeA/shadow/update
속성 창의 On Payload의 상세 내용을 확인 합니다.

Payload에 desired field를 생성하여 값을 update 하도록 합니다.
On Payload는 powerON 값을 1로 설정하고 Off Payload는 powerON 값을 0으로 설정합니다.

DASHBOARD를 선택하여 LED CONTROL을 toggle 하여 제어 할 수 있습니다.

LED CONTROL을 on/off 로 toggle 하면 ST-Link connector 옆의 녹색 LED가 on/off 되는 것을 확인할 수 있습니다.
CubeMonitor 작업 공간의 LED CONTROL node 값도 on/off 되는 것을 확인할 수 있습니다.

3-3. STM32 MCU 보드 동작

Dashboard의 LED Switch를 toggle 할 때 MCU 보드의 로그 입니다.

.162 64469 [iot_thread] [INFO ][ST-L475E-MAIN][64469] Shadow was updated!
Previous: {"state":{"desired":{"welcome":"aws-iot","powerOn":0},"reported":{"welcome":"aws-iot","powerOn":0}}}
Current:  {"state":{"desired":{"welcome":"aws-iot","powerOn":1},"reported":{"welcome":"aws-iot","powerOn":0}}}
163 64510 [iot_thread] [INFO ][ST-L475E-MAIN][64510] Iot-stm-sensor-nodeA changing state from 0 to 1.
164 64520 [iot_thread] [INFO ][MQTT][64520] (MQTT connection 0x20045250) SUBSCRIBE operation scheduled.
165 64530 [iot_thread] [INFO ][MQTT][64530] (MQTT connection 0x20045250, SUBSCRIBE operation 0x20046118) Waiting for operation completion.
166 64590 [iot_thread] [INFO ][MQTT][64590] (MQTT connection 0x20045250, SUBSCRIBE operation 0x20046118) Wait complete with result SUCCESS.
167 64603 [iot_thread] [INFO ][MQTT][64603] (MQTT connection 0x20045250) SUBSCRIBE operation scheduled.
168 64613 [iot_thread] [INFO ][MQTT][64613] (MQTT connection 0x20045250, SUBSCRIBE operation 0x20046118) Waiting for operation completion.
169 64676 [iot_thread] [INFO ][MQTT][64676] (MQTT connection 0x20045250, SUBSCRIBE operation 0x20046118) Wait complete with result SUCCESS.
170 64689 [iot_thread] [INFO ][MQTT][64689] (MQTT connection 0x20045250) MQTT PUBLISH operation queued.
171 64699 [iot_thread] [INFO ][ST-L475E-MAIN][64699] Iot-stm-sensor-nodeA sent new state report.
172 64786 [iot_thread] [INFO ][ST-L475E-MAIN][64785] Shadow was updated!
Previous: {"state":{"desired":{"welcome":"aws-iot","powerOn":1},"reported":{"welcome":"aws-iot","powerOn":0}}}
Current:  {"state":{"desired":{"welcome":"aws-iot","powerOn":1},"reported":{"welcome":"aws-iot","powerOn":1}}}
173 64827 [iot_thread] [INFO ][Shadow][64827] Shadow UPDATE of Iot-stm-sensor-nodeA was ACCEPTED.
.174 66250 [iot_thread] [INFO ][ST-L475E-MAIN][66249] Shadow was updated!
Previous: {"state":{"desired":{"welcome":"aws-iot","powerOn":1},"reported":{"welcome":"aws-iot","powerOn":1}}}
Current:  {"state":{"desired":{"welcome":"aws-iot","powerOn":0},"reported":{"welcome":"aws-iot","powerOn":1}}}
175 66290 [iot_thread] [INFO ][ST-L475E-MAIN][66290] Iot-stm-sensor-nodeA changing state from 1 to 0.
176 66299 [iot_thread] [INFO ][MQTT][66299] (MQTT connection 0x20045250) MQTT PUBLISH operation queued.
177 66310 [iot_thread] [INFO ][ST-L475E-MAIN][66310] Iot-stm-sensor-nodeA sent new state report.

LED off 상태에서 Dashboard Switch를 on 시켜 LED on message가 전송 되었습니다.
LED Previous state {desired : 0, reported : 0} 에서 Current state가 {desired : 1, reported : 0}로 변경 되었습니다.
- desired 값은 update 하고자 하는 값이고 reported 값은 디바이스가 IoT Shadow에 공유한 상태 값 입니다.
- MCU 보드의 LED가 off 였기 때문에 reported 값은 0이고 desired 값은 Dashboard에서 on 으로 변경하였기 때문에 1 입니다.
```
Previous: {"state":{"desired":{"welcome":"aws-iot","powerOn":0},"reported":{"welcome":"aws-iot","powerOn":0}}}
Current:  {"state":{"desired":{"welcome":"aws-iot","powerOn":1},"reported":{"welcome":"aws-iot","powerOn":0}}}
```
  - MCU 보드가 LED를 on 시킨 후 Shadow report를 보내면서 Current의 reported 값을 1로 변경합니다. bash 163 64510 [iot_thread] [INFO ][ST-L475E-MAIN][64510] Iot-stm-sensor-nodeA changing state from 0 to 1. 171 64699 [iot_thread] [INFO ][ST-L475E-MAIN][64699] Iot-stm-sensor-nodeA sent new state report. Previous: {"state":{"desired":{"welcome":"aws-iot","powerOn":1},"reported":{"welcome":"aws-iot","powerOn":0}}} Current: {"state":{"desired":{"welcome":"aws-iot","powerOn":1},"reported":{"welcome":"aws-iot","powerOn":1}}} .174 66250 [iot_thread] [INFO ][ST-L475E-MAIN][66249] Shadow was updated!
바로 Dashboard에서 Switch를 off 시키면서 LED Previous state {desired : 1, reported : 1} 에서 Current state를 {desired : 0, reported : 1} 가 되었습니다.

.174 66250 [iot_thread] [INFO ][ST-L475E-MAIN][66249] Shadow was updated!
Previous: {"state":{"desired":{"welcome":"aws-iot","powerOn":1},"reported":{"welcome":"aws-iot","powerOn":1}}}
Current:  {"state":{"desired":{"welcome":"aws-iot","powerOn":0},"reported":{"welcome":"aws-iot","powerOn":1}}}
175 66290 [iot_thread] [INFO ][ST-L475E-MAIN][66290] Iot-stm-sensor-nodeA changing state from 1 to 0.

Credits

Korean version

Jongwoo Lee (rainny@)

Sejun Kim (sejun@)

Albert Lee (sehyul@)

Original Contents Author

Vanitha Ramaswami (rvanitha@)

메이커스페이스 G·캠프에서 만든 콘텐츠가 아니며, 서울하드웨어해커톤에서 강의가 진행될 예정입니다.

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