الشروع في استخدام amazon aws لمشاريع iot

تشير التقديرات إلى أنه سيكون هناك حوالي 20.4 مليار جهاز متصل بالإنترنت بحلول عام 2020 ، فما هو حجم هذا الرقم؟ لإعطاء رقم إجمالي سكان العالم هو 7.6 مليار ، مما يعني أنه سيكون هناك حوالي 3 أجهزة متصلة بالإنترنت لكل إنسان على وجه الأرض. وهذا يجعل من الواضح أن إنترنت الأشياء سيكون لها دور رئيسي وتأثير قوي في المستقبل. إضافة إلى أكبر بائع تجزئة عبر الإنترنت في العالم ، توفر Amazon Inc. أيضًا خدمات IOT باسم AWS IOT.

و تقف خدمة AWS IOT لأمازون على شبكة الإنترنت خدمة الأشياء. يتيح لك توصيل الأشياء (الأجهزة) الخاصة بك بالإنترنت لتبادل البيانات بشكل آمن ومعالجتها والعمل وفقًا لها. إنها سحابة شائعة جدًا لمشاريع إنترنت الأشياء. إلى جانب AWS IOT ، توفر خدمات الويب من Amazon أيضًا العديد من الميزات الأخرى مثل نشر الجهاز الظاهري واستضافة الويب والأشياء الأخرى التي تخرج عن نطاق هذا البرنامج التعليمي. في هذا البرنامج التعليمي ، سنبدأ مع AWS IOT عن طريق إنشاء شيء ثم سنختبر ما إذا كان الشيء يعمل بشكل صحيح باستخدام تطبيق MQPTT.fx.

إنشاء حساب Amazon AWS الخاص بك

أول الأشياء أولاً ، للبدء في أي شيء باستخدام AWS IOT ، نحتاج إلى حساب في Amazon AWS. ما عليك سوى الدخول إلى موقع Amazon AWS والنقر فوق " إنشاء حساب مجاني ".

سيتم نقلك خلال إجراءات التسجيل. أثناء عملية التسجيل ، ستطلب أمازون تفاصيل بطاقة الخصم / الائتمان الخاصة بك. للأسف ، نحتاج إلى أحدهما لإنشاء حساب مع AWS. ولكن ، نظرًا لأنه يمكنك استخدامه مجانًا لمدة 12 شهرًا ، فلن تكون هناك مشكلة. ما عليك سوى إدخال تفاصيل بطاقتك حيث لن يتم تحصيل رسوم منك لمدة 12 شهرًا ، ولكن تأكد من إلغاء تنشيط الحساب قبل 12 شهرًا إذا كنت لا تستخدم الحساب بعد الآن.

سيُطلب منك أيضًا رقم PAN وهو غير إلزامي ، بمجرد اكتمال عملية التسجيل ، قم بتسجيل الدخول إلى حسابك.

قم بإنشاء شيء AWS باستخدام الشهادة والسياسة

الخطوة 1: في الصفحة الرئيسية ، ضمن خدمات AWS ، ابحث عن "iot core". يجب أن ترى خيار IOT الأساسي مدرجًا كما هو موضح أدناه ، انقر فوقه لفتح وحدة تحكم AWS IOT

الخطوة 2: سيتم الترحيب بك برسالة تمهيدية من AWS IOT ، ما عليك سوى النقر على "البدء"

الخطوة 3: سيتم نقلك إلى الصفحة الرئيسية ، حيث ستجد بعض وثائق الجولة. يمكنك القراءة من خلالهم إذا كنت مهتمًا. ولكن لمتابعة البرنامج التعليمي ، انقر فوق خيار " إدارة " في القائمة التي يمكن العثور عليها في الجانب الأيسر من الشاشة كما هو موضح في الصورة أدناه.

الخطوة 4: حان الوقت لتسجيل شيء ما. الشيء هو جهاز مثل وحدة الاستشعار أو ESP8266 أو ESP32 أو أي جهاز يمكنه الاتصال بالإنترنت. لذلك يجب علينا إنشاء شيء على وحدة تحكم AWS يمكن من خلاله لأجهزتنا الفعلية التواصل. لإنشاء الشيء ، ما عليك سوى النقر فوق " تسجيل شيء "

الخطوة 5: هناك خيار لإنشاء شيء واحد أو عدة أشياء ، إذا أنشأنا عدة أشياء ، فسيقومون جميعًا بمشاركة نفس ميزات الأمان. في الوقت الحالي ، لتبسيط الأمور للبدء ، سننشئ شيئًا واحدًا من خلال النقر على " إنشاء شيء واحد "

الخطوة 6: يجب أن نقدم اسمًا للشيء الذي نقوم بإنشائه ، ويمكن أن يكون أي اسم هنا قمت بتسميته باسم دائرة الهضم . بعد تسمية الشيء فقط قم بالتمرير لأسفل وانقر فوق التالي. إذا كنت مهتمًا ، يمكنك قراءة الخيارات الأخرى التي تقدم تعريفًا أكبر لوظائف الأشياء ، ولكن يمكنك تجاهلها في الوقت الحالي.

الخطوة 7: إحدى الميزات الفريدة في AWS IOT هي أنها ذات معيار صناعي نظرًا لأن الاتصال مؤمن للغاية. لذلك بالنسبة لكل شيء نقوم بإنشائه ، يتعين علينا ربطه بشهادة وسياسة. لذلك بمجرد أن تضغط على التالي في الخطوة السابقة ، سيُطلب منك اختيار شهادة الأمان الخاصة بك. علينا إنشاء واحدة جديدة بالضغط على " إنشاء شهادة "

الخطوة 8: هنا ستوفر AWS مفاتيح الشيء الذي أنشأناه للتو. لا يمكن الوصول إلى هذا الشيء إلا من خلال التحقق من صحة هذه المفاتيح. تأكد من النقر فوق الزر تنشيط أولاً ثم تنزيل ملفات المفاتيح الثلاثة وحفظها على جهاز الكمبيوتر الخاص بك في مكان آمن. لا تشارك هذه المفاتيح أبدًا مع الجمهور ، حيث يمكنهم استخدام حساب AWS الخاص بك عن طريق تشغيل هذا الشيء وستتم محاسبتك عليه.

الخطوة 9: يتم نقل الملفات الرئيسية الثلاثة التي قمت بتنزيلها إلى مجلد على سطح المكتب ، وتظهر أدناه لقطة سريعة من نفس الشيء. بالنسبة لبعض المستخدمين ، قد يتم فتح ملف CA عند تنزيله على Chrome كتدفق من التعليمات البرمجية. في هذه الحالة ، ما عليك سوى النقر بزر الماوس الأيمن على الرمز والنقر فوق حفظ باسم وحفظه على سطح المكتب. تأكد من أن امتداد الملف هو .pem إذا كان ينتهي بـ.text قم بتغييره.

الخطوة 10: بمجرد أن تكون جاهزًا بالشهادات ، يتعين علينا إنشاء سياسة خاصة بنا. قم بتنزيل وحفظ الشهادات في مكان معروف والعودة إلى نوافذ المتصفح الخاص بك وانقر على " إرفاق سياسة "

الخطوة 11: في الوقت الحالي ، لن تكون هناك سياسات في حسابك نظرًا لأنك قمت بإنشائه للتو ، اتركه الآن وانقر على " تسجيل الشيء ". سننشئ سياسة في خطوتنا التالية ثم نرفقها.

الخطوة 12: ستتم إعادتك إلى الصفحة الرئيسية ، وهنا يتعين علينا إنشاء سياسة ، لذا ابحث في القائمة اليسرى عن خيار يسمى آمن ثم انقر فوق السياسات كما هو موضح أدناه

الخطوة 13: كما نعلم ، ليس لدينا أي سياسات بعد ، لذا انقر فوق "إنشاء سياسة"

الخطوة 14: في هذه الخطوة ، سننشئ سياسة ، سيكون اسم السياسة هو الدائرة الكهربائية بالنسبة لي ، ولكن مرة أخرى هو اختيار المستخدم. للإجراء أدخل iot: * وللموارد ARN أدخل *. تأكد أيضًا من تحديد زر السماح للسماح بالتأثير.

Iot: * يشير إلى أنه يمكننا الاشتراك ونشر الأشياء مع هذه السياسة

* يشير إلى أن الشيء يمكن الوصول إليه لجميع العملاء الذين لديهم حق الوصول إلى هذه الشهادة

أخيرًا اضغط على زر " إنشاء " في نهاية الصفحة لإنشاء السياسة.

الخطوة 15: سيتم نقلك مرة أخرى إلى الصفحة الرئيسية ، والآن حدد آمن وشهادات للحصول على الصفحة التالية. في الصفحة ستحصل على الشهادة التي أنشأناها مسبقًا ، يتعين علينا إضافة السياسة التي أنشأناها للتو إلى هذه الشهادة من خلال النقر على الخيارات واختيار " إرفاق السياسة " كما هو موضح أدناه.

الخطوة 16: ستحصل على نافذة منبثقة يمكنك من خلالها تحديد اسم السياسة التي أنشأناها للتو ثم النقر فوق زر القبول. بالنسبة لي ، اسم السياسة هو CircuitDigest

هذا كل شيء ، لقد أنشأنا شيئًا وشهادة وسياسة وربطنا السياسة والشهادة بالشيء الذي أنشأناه. بعد ذلك ، يمكننا التحقق مما إذا كان الشيء يعمل باستخدام خيار " الاختبار " في وحدة تحكم AWS IOT. قبل ذلك ، نحتاج إلى الحصول على عنوان الوسيط للشيء الذي أنشأناه للتو.

الحصول على تفاصيل شيء AWS الخاص بك:

الخطوة 1: بعد إنشاء الشيء ، نحتاج إلى الحصول على تفاصيل الشيء مثل رابط تحديث عنوان الوسيط وما إلى ذلك للوصول إلى الشيء من أي مكان باستخدام الإنترنت. يمكن العثور على هذه التفاصيل في خيار الإدارة والنقر على اسم الشيء.

الخطوة 2: في الصفحة الجديدة ، انقر فوق خيار التفاعل الموجود على الجانب الأيسر من الشاشة وسيتم تزويدك بجميع الروابط للوصول إلى الشيء الخاص بك. كما قيل ، حافظ على سرية هذه الروابط. في الوقت الحالي ، نحتاج إلى رابط HTTPS (محاط بدائرة باللون الأحمر) لاختبار ما إذا كان الشيء يعمل بشكل صحيح ، فما عليك سوى نسخه.

اختبار الشيء باستخدام AWS:

الخطوة 1: انتقل إلى الشاشة الرئيسية وحدد خيار الاختبار . سيؤدي هذا إلى تحميل عميل MQTT الذي يمكن استخدامه لاختبار شيء لدينا.

الخطوة 2: على الجانب الأيسر ، يمكنك رؤية خيارين الاشتراك في موضوع والنشر في موضوع. أولاً ، عليك الاشتراك في الشيء الذي أنشأناه للتو عن طريق إدخال الاسم الذي هو في حالتي الدائرة الهضمية .

انقر فوق " نشر في الموضوع" وسترى الرسالة تنعكس في الشيء الخاص بك كما هو موضح أدناه

استخدام MQTT.fx مع AWS IOT:

MQTT.fx هو تطبيق يمكن استخدامه كعميل لاختبار أجهزة إنترنت الأشياء وتصحيحها. في الخطوات التالية سنتعلم كيف يمكننا توصيل MQTT.fx بالشيء الذي أنشأناه للتو.

الخطوة 1: قم بتنزيل ملف MQTT.fx من رابط التنزيل هذا. تأكد من تحديد نظام التشغيل الصحيح لجهازك.

الخطوة 2: افتح التطبيق وانقر على أيقونة الإعدادات لتكوين MQTT كعميل. تظهر أيقونة الإعدادات في الصورة أدناه:

الخطوة 3: ستظهر نافذة جديدة تسمى تحرير ملفات تعريف الاتصال . هنا يتعين علينا إنشاء ملف تعريف للشيء الذي أنشأناه للتو باستخدام Amazon AWS. في اسم الملف الشخصي ، أعطيت اسمًا من اختيارك " MQTT_Sample ". ثم بالنسبة لعنوان الوسيط ، الصق العنوان الذي حصلنا عليه في القسم السابق من قسم " الحصول على تفاصيل شيء AWS الخاص بك". منفذ الوسيط لـ AWS IOT هو 8883 لجميع المستخدمين ، لذا أدخل نفس المنفذ. ثم حدد SSL / TLS

الخطوة 4: الآن يتعين علينا تحديد الشهادات الموقعة ذاتيًا وربط الشهادات التي قمنا بتنزيلها في الخطوة 8. تأكد أيضًا من تحديد تنسيق PEM. اتبع الصورة أدناه لمعرفة المفاتيح التي يجب عليك اختيارها

الخطوة 5: أخيرًا انقر فوق "موافق" ثم ستعود إلى النافذة الرئيسية. انقر الآن على زر الاتصال. إذا كان كل شيء يعمل بشكل صحيح ، فيجب أن يكون MQTT قادرًا على الاتصال بشيءنا وسيتم عرض الشاشة التالية. تحقق من وجود الدائرة الخضراء في الزاوية اليمنى العليا (محاطة بدائرة)

الخطوة 6: الآن بعد أن أصبحنا متصلين بهذا الشيء ، يمكننا تجربة اختباره بالاشتراك باسم. انقر فوق علامة التبويب " اشتراك" وقم بإعطاء أي اسم عشوائي ثم انقر فوق "اشتراك". هنا اخترت البنغو كاسمي. بعد الاشتراك سوف تحصل على الاسم التالي.

الخطوة 7: عد الآن إلى علامة تبويب شاشة النشر وانشر رسالة وتحقق مما إذا كنا نحصل عليها على قناتنا المشتركة أم لا ، لنشر رسالة استخدم نفس الاسم. هنا استخدمت نفس "البنغو" مثل اسمي ورسالتي هي " مرحبًا! أمينغو ". انقر على زر النشر

الخطوة 8: عد الآن إلى علامة التبويب " اشتراك" وستتمكن من رؤية الرسالة التي نشرناها للتو كما هو موضح أدناه

لقد انتهينا جميعًا من إنشاء واختبار الشيء الذي تم إنشاؤه باستخدام AWS IOT. نظرًا لأننا ربطناها أيضًا بـ MQTT كعميل ، يجب أن يكون من السهل علينا مراقبة الشيء وتصحيحه في المستقبل. يمكنك أيضًا متابعة الفيديو في الأسفل للحصول على فهم أفضل.

في برامجنا التعليمية التالية ، سنتعلم كيف يمكننا استخدام أشياء فعلية للأجهزة مثل ESP8266 و ESP12 و Raspberry Pi وغيرها لاستخدام هذا الشيء لإرسال / تلقي المعلومات.