透過 AWS SQS 服務，可以非同步地控制 Raspberry Pi 上的 Sense HAT。此方法利用 SQS 作為訊息中介，將控制指令從雲端傳送到裝置。實作上，首先需在 AWS 建立 SQS 佇列，並設定適當的存取許可權。接著，在 Raspberry Pi 上撰寫 Python 程式碼，使用 boto3 函式庫連線到 SQS，並持續監聽指定的佇列。程式碼會接收 SQS 訊息，解析訊息內容，例如顏色、開關狀態等指令，然後根據指令控制 Sense HAT 的顯示。最後，程式碼會刪除已處理的 SQS 訊息，避免重複執行指令。此架構提供可靠且可擴充套件的物聯網控制方案，適用於遠端管理和控制連網裝置。
組態帳戶連結詳細步驟
- 輸入您的 Client ID，從您的安全組態檔中複製。
- 輸入您的 Secret，從您的安全組態檔中複製。
- 選擇您的 Authentication Scheme，建議選擇 HTTP Basic。
- 輸入 Scope，點選「+Add scope」，然後輸入「profile:user_id」。
- 點選「Save」按鈕，位於頁面的頂部。
- 儲存 redirect URLs，它們應該類別似於某個 URL。
- 點選「Save」按鈕。
- 將 redirect URLs 新增到您的安全組態檔中。 Alexa 會使用其中一個 URL 來存取授權服務，當帳戶連結時。
13.10 啟用和連結技能
啟用技能並連結帳戶。前往 Skills > All Skills > Your Skills > Dev Skills。
找到您的技能（雖然已經過了一段時間），如果找不到，請檢查您是否使用了正確的開發者帳戶。點選「ENABLE」按鈕，將您導向登入頁面。登入並點選「Allow」按鈕。
您應該會看到一條訊息，然後關閉視窗。您將被帶回前一個視窗。現在，您可以發現您的裝置了。Alexa 將搜尋新的裝置。
故障排除
如果您的裝置未被發現，請檢查 CloudWatch 日誌，以檢視是否觸發了函式。如果沒有，請檢查您是否正確複製了 ClientID 和密碼，並驗證帳戶連結是否正確。如果函式被觸發，請檢查日誌以檢視是否發送了 discover 命令，並檢視您的程式的回應。
您也可以從 Lambda 函式再次測試您的函式。當裝置被發現時，您可以從開發者控制檯測試。另外，您也可以從開發者控制檯執行測試。
13.11 清理
如果您想要刪除所有建立的專案，請前往 LWA 並刪除您的安全組態檔，然後前往 Lambda 並刪除您的函式，最後前往開發者控制檯並刪除您的技能。
13.12 故障排除
如果出現問題，請嘗試以下步驟。記住發生了什麼事情。您的使用者發現了裝置（是否正常工作？）。函式是否被觸發（是否有問題？）。您可以從 CloudWatch 日誌中判斷。如果函式未被觸發，請檢查您的主機區域。
控制智慧家居裝置使用SQS與Raspberry Pi
14.1 簡介
在前面的章節中，我們學習瞭如何將MQTT訊息傳送到Raspberry Pi，並設定了一個智慧家居裝置。在本章中，我們將使用Simple Queue Service (SQS)訊息服務控制一個智慧家居裝置，從Alexa傳送命令到Raspberry Pi。當然，我們也可以使用MQTT。
我們的Raspberry Pi Python程式碼將讀取SQS訊息佇列，並控制Raspberry Pi Sense Hat，開啟或關閉它，或改變其顏色。這些動作將使用Alexa技能實作。我們還可以使用MODE控制器設定特定的火焰型別（例如“roaring”、“campfire”或“candle”），或使用RANGE控制火焰的大小（從全開到小火）。
14.2 建立SQS佇列
首先，我們需要建立一個佇列。在AWS儀錶板中找到Simple Queue Service。您可以選擇標準佇列或FIFO佇列。留下佇列型別為標準，並給它一個名稱（senseHatQueue）。這意味著訊息可能會以任意順序到達，但這更簡單。
我們將允許任何人存取我們的佇列（不推薦），所以在存取策略中點選高階並輸入以下JSON：
{
"Version": "2012-10-17",
"Id": "SenseHat_Policy_UUID",
"Statement": [
{
"Sid": "Queue1_AnonymousAccess_All",
"Effect": "Allow",
"Principal": "*",
"Action": "sqs:*",
"Resource": "arn:aws:sqs:eu-west-1:559144301234:senseHatQueue"
}
]
}
將您的ARN更改為適合您的值。點選建立佇列。佇列應該會成功建立。
一旦您的佇列建立完成，您可以使用以下Python程式碼從Raspberry Pi列出可用的佇列：
import boto3
client = boto3.resource('sqs', region_name='eu-west-1')
內容解密：
上述程式碼使用boto3函式庫連線到AWS SQS服務，並建立了一個SQS資源物件。這個物件可以用來與SQS佇列進行互動，例如傳送和接收訊息。
14.3 控制Sense Hat
現在，我們可以使用SQS訊息控制Sense Hat了。以下是示例程式碼：
import boto3
from sense_hat import SenseHat
sense = SenseHat()
def control_sense_hat(message):
if message == 'on':
sense.clear(255, 255, 255) # 白色
elif message == 'off':
sense.clear(0, 0, 0) # 黑色
elif message == 'red':
sense.clear(255, 0, 0) # 紅色
#...
sqs = boto3.client('sqs', region_name='eu-west-1')
queue_url = 'https://sqs.eu-west-1.amazonaws.com/559144301234/senseHatQueue'
while True:
response = sqs.receive_message(QueueUrl=queue_url, MaxNumberOfMessages=1)
if 'Messages' in response:
message = response['Messages'][0]['Body']
control_sense_hat(message)
sqs.delete_message(QueueUrl=queue_url, ReceiptHandle=response['Messages'][0]['ReceiptHandle'])
圖表翻譯：
此圖表顯示了控制Sense Hat的流程：
flowchart TD
A[接收SQS訊息] --> B[解析訊息]
B --> C[控制Sense Hat]
C --> D[刪除SQS訊息]
在這個流程中，我們首先接收SQS訊息，然後解析訊息內容。如果訊息是“on”、“off”或“red”，我們就控制Sense Hat的顏色。最後，我們刪除SQS訊息以確保它不會被重複處理。
使用 AWS SQS 控制 Raspberry Pi 顯示
取得可用佇列 URL
首先，我們需要取得可用的 SQS 佇列 URL。這可以透過以下 Python 程式碼實作：
print("Available Queue URL")
for queue in client.queues.all():
print(queue.url)
請注意，確保區網域名稱正確，以避免連線錯誤。
接收 SQS 訊息
現在，我們已經有一個佇列可以傳送訊息到，我們將撰寫一些程式碼來接收訊息並控制我們的 Pi 顯示。傳送的訊息包含一個名稱空間（例如，ColorController 訊息是：
{
'endpointId': 'sense-hat-01',
'name': 'color',
'value': {'hue': 350.0, 'saturation': 0.25, 'brightness': 1.0}
}
完整的接收 Smart Home 訊息程式碼位於軟體附錄 14.1。
讀取和刪除 SQS 訊息
以下程式碼讀取 SQS 訊息並刪除它（fire 函式控制 Sense Hat）：
def get_sqs_msg(queue):
json_msg = ""
for message in queue.receive_messages():
json_msg = json.loads(message.body)
message.delete()
return json_msg
主要程式碼
主要程式碼是：
def main():
powerState = "on"
colour = (255, 0, 0) # 這是 HSV，不是 RGB（見上面的 'value'）
內容解密：
get_sqs_msg函式用於從指定的 SQS 佇列中讀取訊息，並將其轉換為 JSON 格式。main函式是程式的入口點，它初始化了一些變數，包括powerState和colour。colour變數使用 HSV 色彩模型，而不是 RGB。
圖表翻譯：
以下是程式邏輯的 Mermaid 流程圖：
flowchart TD
A[開始] --> B[讀取 SQS 訊息]
B --> C[轉換為 JSON]
C --> D[刪除訊息]
D --> E[控制 Sense Hat]
E --> F[結束]
圖表解釋：
- 程式從開始（A）開始。
- 讀取 SQS 訊息（B）。
- 將訊息轉換為 JSON 格式（C）。
- 刪除訊息（D）。
- 控制 Sense Hat（E）。
- 結束（F）。
智慧燈泡控制系統
系統概述
本系統是一個根據物聯網（IoT）的智慧燈泡控制系統，利用Amazon Web Services（AWS）中的Simple Queue Service（SQS）來接收和處理控制命令。系統的核心功能是根據接收到的命令來控制燈泡的開關和顏色。
系統架構
系統架構如下：
flowchart TD
A[控制命令] --> B[SQS]
B --> C[控制系統]
C --> D[燈泡]
圖表翻譯：
此圖表示控制命令如何透過SQS傳遞給控制系統，然後控制系統根據命令控制燈泡的開關和顏色。
從系統整合的視角來看，使用 AWS SQS 控制 Raspberry Pi 與智慧裝置的互動，展現了雲端服務與邊緣裝置整合的潛力。透過 SQS 作為中介，Alexa 技能得以非同步控制 Sense HAT 等裝置，提升了系統的反應速度和穩定性。然而，SQS 的非同步特性也帶來了訊息處理順序和延遲的挑戰，在設計智慧家庭裝置控制系統時，需要仔細考量訊息格式、錯誤處理和裝置狀態同步等問題。此外，允許匿名存取 SQS 佇列存在安全風險，建議在生產環境中設定更嚴格的存取控制策略。展望未來，隨著邊緣運算和物聯網技術的發展，預期 SQS 這類別雲端訊息服務將扮演更重要的角色，成為連線雲端和邊緣裝置的橋樑。對於追求高效能和高可靠性的智慧家庭系統，建議深入研究 SQS 的進階功能，例如訊息延遲、死信佇列等，並結合其他 AWS 服務，例如 Lambda 和 IoT Core，構建更強大的智慧家庭生態系統。玄貓認為，善用 SQS 的特性並妥善管理其限制，將能有效提升智慧家庭裝置的控制效率和使用者經驗。
