AWS IoT Coreを使ってM5Stick CPlusからの通信を受信してみた

Toda Tomohiro

2020.12.15

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こんにちは、コンサル部＠大阪オフィスのTodaです。

AWS IoT Coreを使ってみたいと考えていたところ、以前個人で購入していたM5Stick CPlusがあったので簡易なプログラムを組んで連携をしてみました。

やりたいこと

AWS IoT Coreを利用する。
MQTT クライアントでM5Stick CPlusからの通信を受け取る。

やりたいこと

前提条件

AWS IoTの設定が一切無い状態からおこなう。
※IoTデバイスのプログラムは今回公開しておりません、別記事で簡易なプログラムを公開する予定です。

AWS IoT Coreとは？

AWS IoT Coreはインターネットに接続されているIoTデバイスからデータを安全に通信する手助けをするサービスです。 AWS IoT Coreを利用する事でAWSクラウドサービス(AWS Lambda、Amazon Kinesis、Amazon S3、Amazon DynamoDB、Amazon CloudWatchなど)と連携ができIoTを使ったサービス展開を簡易にできるようになります。

AWSからのスライドもわかりやすくまとめられているため御覧ください。

20201027 AWS Black Belt Online Seminar AWS IoT Core from Amazon Web Services Japan

M5Stick CPlusとは？

M5StickCPlusはM5Stack社が開発、販売をしているIoTデバイス開発ツールキットです。
別機器でM5StickCがありWi-FiとBluetooth機能が追加された物になります。
プログラムはArduino言語を利用して開発します。
Arduino言語はC/C++をベースにして開発されたプログラミング言語です。

・M5Stack 公式サイト https://m5stack.com/

・M5Stick CPlus Docs https://docs.m5stack.com/#/en/core/m5stickc_plus

今回はM5StickCPlusに環境センサユニット(ENV II)を接続して、温度、湿度、気圧を計測できるようにしています。

・ENV II Docs https://docs.m5stack.com/#/en/hat/hat_envII

M5Stick CPlus

AWS IoT Coreで準備すること

IoTデバイス用のポリシー設定
IoTデバイス認証用の証明書
IoTデバイス(モノ)の登録
通信用のエンドポイント

実際やってみる

サービスメニューから[IoT Core]を選択します。
上記準備することを元に必要な情報をそろえていきます。

IoTデバイス用のポリシー設定

AWS IoT ポリシーを指定する事で、AWS IoTリソース (モノ、Thing Shadow、MQTT トピックなど)へのアクセス許可を付与または拒否します。
右メニューから[安全性] > [ポリシー]を選択します。
画面上の[ポリシーの作成]をクリックします。

IoTデバイス用のポリシー設定

ポリシーの設定

ポリシー名の指定とステートメントの指定をします。画面は[ベーシックモード]と[アドバンストモード]で切り替えることができます。今回はテストで全IoTリソースを使えるようにするため全て許可で対応します。

ベーシックモードの場合ポリシーの設定

アドバンストモードの場合

{
  "Version": "2012-10-17",
  "Statement": [
    {
      "Effect": "Allow",
      "Action": [
        "iot:*"
      ],
      "Resource": [
        "*"
      ]
    }
  ]
}

ポリシーの保存

ポリシー設定を入力後、[作成]をクリックする事で登録が完了します。

ポリシーの保存

IoTデバイス認証用の証明書作成

証明書はAWS IoTで認証時または通信保護に利用されます。
右メニューから[安全性] > [証明書]を選択します。
画面上の[証明書を作成する]をクリックします。

IoTデバイス認証用の証明書作成

証明書を作成する

証明書は1-Clickで作成ができる[証明書を作成]、CSRをアップして行う[CSRによる作成]、お持ちの証明書を利用する[開始方法]の3点があります。
今回は簡易に作成できる[証明書を作成]で対応します。

証明書を作成する

証明書のダウンロード

作成をすると[モノの証明書]、[パブリックキー]、[プライベートキー]が取得できます。
上記のキー情報は再度ダウンロードすることができないため保存は注意しておこないます。

証明書のダウンロード

3点の証明書、キーと別でAWS IoTのルートCA証明書をダウンロードする必要があります。
画面内の[ダウンロード]リンクをクリックして別ウィンドウを開きます。
CA証明書はAmazon Trust Services エンドポイントが推奨されていますので特に理由無い場合はこちらを利用します。私は[RSA 2048 ビットキー:Amazon Root CA 1]を利用しています。

サーバー認証用の CA 証明書