1. 感測器安裝及配置

1.1 DHT22 安裝

DHT22 是一款溫度與溼度感測器，它有3個針腳，左邊的第一個引腳（#1）為3-5V電源，第二個引腳（#2）連線到資料輸入引腳，最右邊的引腳（#4）接地。

而樹莓派3B 一共有40個針腳（GPIO，General Purpose I/O Ports，通用輸入/輸出埠），只需要將感測器的3個引腳接入板子上的合適引腳即可。我的連線是 1 - 01，2 - 07， 4 - 09。注意 DHT22的資料引腳連線的GPIO編號為 07名稱為 GPIO04。下面的程式碼中會用到。 

1.2 簡單測試

安裝程式碼庫：

git clonehttps://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git
 

cd Adafruit_Python_DHT
sudo apt-get update
sudo apt-get install build-essential python-dev
sudo python setup.py install

簡單的python測試程式碼：

import Adafruit_DHT as dht
import time

while True:
time.sleep(2.5)
h,t = dht.read_retry(dht.DHT22, 4) #這裡的 4 就指的是 GPIO04
print 'Temp = %.1f"C, Humidity = %.1f%%RH
 
' % (t, h)

測試結果：

2. AWS IoT 實現

要實現的效果如下：

2.1 AWS IoT 配置

（1）建立 thing

（2）建立 thing 的證書，並下載

（3）建立 policy

policy 負責授權，上面的配置表示對所有資源都允許所有 aws iot 操作。

（4）將 policy 附加給第二步中建立的證書，將 thing 也附加給證書。

（5）建立一個 AWS ElasticSearch domain

（6）建立一條 rule，將樹莓派傳上來的資料匯入 ElasticSearch

操作的具體配置：

幾個配置項：

• ID：ES 中每個文件的_id，這裡使用自動生成的uuid
• 索引：儲存樹莓派文件的索引，取名為 homepi，它是一個邏輯名稱空間
• 型別：索引下面的一個 type，表示對應樹莓派的資料

2.2 樹莓派中的配置

（1）安裝 AWS IoT device python SDK

   git clone https://github.com/aws/aws-iot-device-sdk-python
   cd aws-iot-device-sdk-python/
   python setup.py install

（2）將 2.1 中下載到的四個證書上傳到樹莓派中

[email protected]:/home/pi/awsiot# ls -lt
total 16
-rw-r--r-- 1 pi pi 1758 Aug  6 10:26 VeriSign-Class3-Public-Primary-Certification-Authority-G5.pem
-rw-r--r-- 1 pi pi 1220 Aug  6 09:46 aec2731afd-certificate.pem.crt
-rw-r--r-- 1 pi pi 1679 Aug  6 09:46 aec2731afd-private.pem.key
-rw-r--r-- 1 pi pi  451 Aug  6 09:46 aec2731afd-public.pem.key

（3）編寫程式碼

import RPi.GPIO as GPIO
import Adafruit_DHT as dht
from AWSIoTPythonSDK.MQTTLib import AWSIoTMQTTClient
from time import sleep
from datetime import date, datetime
 
# initialize GPIO
GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.cleanup()
 
# AWS IoT certificate based connection
myMQTTClient = AWSIoTMQTTClient("123afhlss411")
myMQTTClient.configureEndpoint("*************.iot.ap-southeast-1.amazonaws.com", 8883)
myMQTTClient.configureCredentials("/home/pi/awsiot/VeriSign-Class3-Public-Primary-Certification-Authority-G5.pem", "/home/pi/awsiot/aec2731afd-private.pem.key", "/home/pi/awsiot/aec2731afd-certificate.pem.crt")
myMQTTClient.configureOfflinePublishQueueing(-1)  # Infinite offline Publish queueing
myMQTTClient.configureDrainingFrequency(2)  # Draining: 2 Hz
myMQTTClient.configureConnectDisconnectTimeout(10)  # 10 sec
myMQTTClient.configureMQTTOperationTimeout(5)  # 5 sec
 
#connect and publish
myMQTTClient.connect()
myMQTTClient.publish("homepi/dht22", "connected", 0)
 
#loop and publish sensor reading
while 1:
    now = datetime.utcnow()
    now_str = now.strftime('%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ') #e.g. 2016-04-18T06:12:25.877Z
    h,t = dht.read_retry(dht.DHT22, 4) #07 引腳的名稱是 GPIO04
    print 'Temp = %.1f"C, Humidity = %.1f%%RH' % (t, h)
    payload = '{ "timestamp": "' + now_str + '","temperature": ' + "{:.2f}".format(t)+ ',"humidity": '+ "{:.2f}".format(h) + ' }'
    print payload
    myMQTTClient.publish("homepi/dht22", payload, 0)
    sleep(10)

程式碼很簡單，稍微解釋一下：

• 利用 AWS IoT device sdk 建立和 AWS IoT Core 的 MQTT 連線
• 利用 DHT22 sdk 每隔10秒從感測器獲取溫度和溼度資料
• 利用 AWS IoT device sdk 將資料發到 MQTT topic

（4）執行程式碼，在 AWS IoT 中進行測試，能夠收到傳上來的樹莓派感測器資料

（5）在 ElasticSearch 中也能看到資料統計

2.3 配置 Kibana

AWS ElasticSearch 預設內建了一個 Kibana，可以在 ES 的介面上看到其連結。開啟該連結，然後做以下配置：

（1）配置 index pattern

配置的目的是讓 Kibana 定位到 ES 中的某個或者某幾個 index。這裡就是用 homepi 這個index。

（2）配置 Virsualize，然後就可以看到圖了

話說最近家裡氣溫一直都在30度以上，本來以為晚上會低點的。溼度倒是有一些變化。

3. 一點感受

• github 是個好地方，大家分享的東西避免了大量重複造輪子的勞動
• AWS free tier 是個好東西，做一些PoC測試基本上不用花錢，但是要注意得看清楚免費提供的資源的內容，否則錢不小心就花出去了，另外就是定期看看賬單
• AWS 文件實在太豐富了，一個檔案動輒兩三百頁
• AWS IoT 平臺應該歸類為 應用支援平臺AEP（Application Enablement Platform），提供了裝置接入（MQTT）、與AWS服務對接、資料分析、安全等內容。
• AWS ElasticSearch 功能感覺還不是太全面，介面上能做的事情不多，許可權管理有些複雜
• 動手做，做了之後再分享，是一件蠻有意思的事情

參考連結：

歡迎大家關注我的個人公眾號：