基于AWS的人群感知應(yīng)用程序

描述

概述

該項(xiàng)目是羅馬第一大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)課程作業(yè)的一部分。目的是構(gòu)建一個基于亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù) (AWS) 的人群感知應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序通過智能手機(jī)的加速度計(jì)確定用戶活動。加速度計(jì)提供的數(shù)據(jù)分析將以兩種方式進(jìn)行：

• 在智能手機(jī)本身（基于邊緣）
• 在云端（基于云）

在開始之前...

知道我基于 AWS 構(gòu)建了另一個項(xiàng)目很有用。在之前的項(xiàng)目中，由三個部分組成，我解釋了一些 AWS 基礎(chǔ)知識，例如如何在 IoT Core 中創(chuàng)建事物以及如何創(chuàng)建 DynamoDb 表，我假設(shè)您已經(jīng)了解了這個項(xiàng)目。你可以在這里找到第一部分。

此應(yīng)用程序設(shè)計(jì)用于使用 Google Chrome 在 Android 設(shè)備上工作。

另一件有用的事情是，如果您在虛擬機(jī)中運(yùn)行此項(xiàng)目所需的服務(wù)器，則必須檢查 VM 的網(wǎng)絡(luò)配置！必須將其設(shè)置在“橋接網(wǎng)絡(luò)”上，以便您可以輕松訪問本地托管服務(wù)器。

最后，請記住，我用于這個項(xiàng)目的所有代碼都可以在我的Github 存儲庫中找到。

服務(wù)器

服務(wù)器是通過Node.js構(gòu)建的，您可以在此處找到文檔。

部分服務(wù)器代碼

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您需要創(chuàng)建一些 SSL 自簽名證書。在您選擇的文件夾中輸入終端：

openssl req -x509 -newkey rsa:4096 -keyout key.pem -out cert.pem -days 365

當(dāng)然，您可以更改代表證書持續(xù)時間的-days的值。系統(tǒng)可能會要求您提供其他信息：提供或發(fā)明它們，這對我們的目的并不重要。然后，您可以在您選擇的文件夾中找到您的證書和密鑰：在代碼中必要的地方復(fù)制它們的路徑。

關(guān)于 AWS IoT Core Thing 的 AWS 密鑰和證書的問題，如果您不知道如何獲取，建議查看我之前的項(xiàng)目。當(dāng)您配置了所有需要的參數(shù)后，只需使用您的終端運(yùn)行您的服務(wù)器，顯然進(jìn)入正確的文件夾：

node server.js

服務(wù)器運(yùn)行

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基于邊緣的部署

在基于邊緣的部署中，加速度計(jì)提供的數(shù)據(jù)將在智能手機(jī)本身上進(jìn)行分析（以非常簡單的方式），然后將它們發(fā)送到 AWS 并最終顯示在網(wǎng)頁上。

基于邊緣的部署

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通過 HTML5 應(yīng)用程序，使用通用傳感器 API ，我們能夠獲取加速度計(jì)的 xyz 數(shù)據(jù)。

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1 / 2 ? HTML5 頁面視圖

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然后，使用極其簡單的模型（您顯然可以改進(jìn)它）在設(shè)備上分析數(shù)據(jù)，該模型確定用戶的活動，并將其傳遞到將它們轉(zhuǎn)發(fā)到 AWS IoT Core 的服務(wù)器。如果一切正常，您應(yīng)該在運(yùn)行服務(wù)器的終端和 AWS IoT Core 上看到數(shù)據(jù)，并在“測試”選項(xiàng)卡中訂閱服務(wù)器正在發(fā)布的同一主題。

當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá) AWS IoT Core 時，它??們會觸發(fā)將它們存儲在 AWS DynamoDB 中的規(guī)則。

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1 / 2 ?規(guī)則概述

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創(chuàng)建規(guī)則非常簡單，您必須進(jìn)入 AWS IoT Core 的Act選項(xiàng)卡，然后選擇Rules子選項(xiàng)卡；然后點(diǎn)擊創(chuàng)建。本質(zhì)上，您必須填寫必填字段，選擇從中讀取數(shù)據(jù)的主題，并選擇在調(diào)用規(guī)則時要執(zhí)行的操作。在這種情況下，您必須選擇“在 DynamoDB 表中插入”。當(dāng)然，您必須首先創(chuàng)建一個結(jié)構(gòu)合理的 DynamoDB 表。

最后，這個項(xiàng)目在 localhost 中運(yùn)行的網(wǎng)頁（您可能還記得我以前的項(xiàng)目中的...）從數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)。該網(wǎng)頁將顯示最后一小時的檢測和存儲的數(shù)據(jù)。

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1 / 2 ?最后檢測

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基于云的部署

在基于云的部署中，加速度計(jì)提供的數(shù)據(jù)將被發(fā)送到 AWS，通過AWS Lambda函數(shù)（以非常簡單的方式）進(jìn)行分析，最后顯示在網(wǎng)頁上。

基于云的部署

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通過 HTML5 應(yīng)用程序，使用通用傳感器 API ，我們能夠獲取加速度計(jì)的 xyz 數(shù)據(jù)。

HTML5 頁面視圖

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界面非常相似，但是這次我們有一個Expected狀態(tài)，只是作為一個測試，因?yàn)檎嬲臄?shù)據(jù)分析將發(fā)生在云服務(wù)上。然后，數(shù)據(jù)被傳遞到將它們轉(zhuǎn)發(fā)到 AWS IoT Core 的服務(wù)器。如果一切正常，您應(yīng)該在運(yùn)行服務(wù)器的終端和 AWS IoT Core 上看到數(shù)據(jù)，并在“測試”選項(xiàng)卡中訂閱服務(wù)器正在發(fā)布的同一主題。

當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá) AWS IoT Core 時，它??們會觸發(fā)兩條規(guī)則。觸發(fā)的第一個規(guī)則將原始數(shù)據(jù)存儲在 AWS DynamoDB 中，與您看到的基于邊緣模式的表相同；觸發(fā)的第二個規(guī)則從 DynamoDB 表中檢索它們，分析它們以提供結(jié)果活動，并將它們存儲在第二個 DynamoDB 表中。也許使用兩個不同表的決定有點(diǎn)棘手，但我這樣做是為了有兩個單獨(dú)的表：一個用于基于邊緣模式和基于云模式的原始數(shù)據(jù)，另一個用于基于云模式處理的數(shù)據(jù)。您可以根據(jù)需要修改 Lambda 函數(shù)。

我的 Lambda 函數(shù)

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使用 AWS Lambda 非常簡單。當(dāng)您要創(chuàng)建新函數(shù)時，請轉(zhuǎn)到 AWS Lambda 控制臺，然后單擊創(chuàng)建函數(shù)：

創(chuàng)建函數(shù)

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為您的函數(shù)命名，然后選擇您喜歡的語言。在Permission部分，您必須為您的函數(shù)選擇一個執(zhí)行角色，并為其提供必要的策略。請注意，您可以在AWS Identiy & Access Management (IAM)中創(chuàng)建個性化角色，為每個角色創(chuàng)建個性化策略。在這種情況下，我創(chuàng)建了一個具有完整 DynamoDB 權(quán)限的角色。

和以前一樣，同一個網(wǎng)頁從數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)。該網(wǎng)頁將顯示最后一小時的檢測和存儲的數(shù)據(jù)。

當(dāng)然，如果您不想使用兩個不同的 DynamoDB 表但想直接獲取 Lambda 處理的數(shù)據(jù)，還有其他可能的解決方案，例如AWS API Gateway 。

系統(tǒng)如何運(yùn)作

該代碼在我的 Github 存儲庫中可用，顯然如果您想使用它，您必須更改一些參數(shù)，正如我在前面幾節(jié)中解釋的那樣。如果一切都已正確完成，您可以按以下方式運(yùn)行系統(tǒng)（我希望不必說您必須在每個步驟中都位于正確的文件夾中:-)）：

• （可選）在一個終端中運(yùn)行 localhost 頁面：該文件位于crowd_sensing/django_web文件夾中> python3 manage.py runserver
• 在不同的終端中運(yùn)行您的服務(wù)器：該文件位于crowd_sensing文件夾中> node server.js
• 使用您的智能手機(jī)，使用 Google Chrome 和運(yùn)行服務(wù)器的機(jī)器上使用的相同 Wi-Fi，轉(zhuǎn)到您的 localhost:3000 Web 應(yīng)用程序。選擇您的模式：基于邊緣或基于云。
• （可選）您可以看到您的數(shù)據(jù)通過服務(wù)器和您的 AWS IoT Core
• （可選）您可以在 localhost:8000 網(wǎng)頁中查看最后一次檢測和最后一小時的數(shù)據(jù)

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