使用AWS Jobs升级配置物联网设备：实战指南

Amazon Web Services (AWS) 是物联网 (IoT) 领域领先云平台之一，仅与Microsoft Azure和Google Cloud IoT匹敌。智能设备通常使用MQTT协议通过互联网连接AWS，并与丰富云服务交互。除设备通信外，AWS还提供强大数据存储、分析（含AI）、访问控制等能力，赋能端到端物联网解决方案。

数据持久化方面，AWS提供简单存储服务(S3)，可扩展分层文件系统。S3中每个对象拥有唯一URL，具备适当权限时可通过浏览器公开访问。当对象包含HTML页面时，嵌入JavaScript可调用AWS API，实现交互式仪表盘和浏览器直接控制设备。

Lambda函数

Lambda让你无需预置服务器即可运行代码。可用Python、Java、C#或Node.js编写函数，存储云端，通过HTTP请求、其他Lambda调用或设备MQTT消息触发。Lambda充当中间件，将设备数据转为数据库操作，或渲染响应用户界面（见图1）。

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图1. AWS组件交互架构（来源：Auriga）

AWS对Lambda施加限制：每请求最大执行时间、内存使用、包大小。超限即终止执行，限制可部署时配置但不可超越AWS硬性上限。

物联网设备通常建立TCP连接到AWS IoT Core端点。TCP保证数据完整性和缓冲，确保间歇链路下消息仍能发送。AWS在TCP基础上构建自有重连逻辑，设备网络中断后自动重连。

因MQTT对命令是单向的，连接抖动很少影响Lambda调用。Lambda可发布MQTT命令给设备并立即返回；任何响应由订阅设备主题的独立Lambda处理。

AWS Jobs

AWS Jobs是设计用于在单台或多台物联网设备上调度、启动和监控长时间任务的服务。虽比许多AWS服务新，但与控制台和SDK无缝集成。

设备侧操作通过MQTT暴露。GetPendingJobExecutions、StartNextPendingJobExecution、UpdateJobExecution、DescribeJobExecution等函数让设备轮询待处理作业、确认进度、报告完成。

管理操作使用HTTPS，面向Web客户端、Lambda代码或交互使用。包括CreateJob、DeleteJob、DescribeJob、ListJobs、ListJobExecutionsForThing。

每个作业由JSON 作业文档 定义，传输给目标设备。文档通常含操作名和一个或多个指向作业参数的URL。这些URL可由AWS用户预签名，授予设备临时、有范围的访问权限以获取原本无法检索的对象。预签名URL自动过期，增强安全性。

作业文档可在定义作业时动态创建，或作为S3对象存储、创建作业时引用。

作业属性

• 目标：单台设备或设备组。若指定组，作业在所有当前成员上运行。
• 作业类型：快照作业在选定设备运行完即完成。持续作业保持活跃，自动在后加入组的设备上运行。

执行时作业遵循有限状态机。有效状态含QUEUED、IN_PROGRESS、FAILED、SUCCESS、CANCELED、REJECTED、REMOVED。设备通过UpdateJobExecution更新状态，管理员可用CancelJob等API调用变更。通常作业执行中转IN_PROGRESS，完成后转SUCCESS或FAILED。

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图2. AWS Jobs执行状态图（来源：Auriga）