Menggunakan AWS Jobs untuk meningkatkan dan mengonfigurasi perangkat IoT
Amazon Web Services (AWS) adalah salah satu lingkungan kerangka kerja paling populer untuk Internet of Things (IoT) bersama Microsoft Azure dan Google Cloud IoT. Perangkat pintar terhubung ke kerangka kerja menggunakan Internet dan berinteraksi dengannya menggunakan protokol MQTT. Selain berinteraksi dengan perangkat, framework juga memberikan peluang besar untuk penyimpanan dan pemrosesan data, representasi data kepada pengguna, analisis data (termasuk metode kecerdasan buatan), kontrol akses dengan sistem hak istimewa yang kuat, dan banyak lagi.
Untuk menyimpan data, lingkungan AWS menyediakan (selain DBMS relasional dan non-relasional yang berbeda) sistem penyimpanan file hierarkis berbasis cloud yang disebut Simple Storage Service (S3). Setiap file dalam penyimpanan S3 dapat memiliki pencari sumber daya universal (URL), dapat diakses dari luar. Dalam hal ini, file dapat diakses melalui browser web yang diberikan hak akses yang sesuai. Jika konten file adalah halaman HTML, maka, dengan menggunakan file ini, pengguna interaktif dapat mengakses opsi kerangka kerja AWS dan perangkat cerdas yang terhubung dengannya. Kemampuan halaman ini ditentukan oleh kode JavaScript yang ada di dalamnya (kode ini dapat mengaktifkan fungsi antarmuka pemrograman aplikasi (API) dari kerangka kerja secara keseluruhan dan komponennya yang terpisah).
Fungsi Lambda
Selain halaman web, kode program di lingkungan kerangka kerja AWS dapat disimpan sebagai fungsi lambda. Ini adalah potongan kode bernama khusus, yang ditulis dalam salah satu bahasa berikut:Python, Java, C#, atau Node.Js. Mereka disimpan di cloud dan dipanggil pada acara tertentu. Suatu peristiwa dapat dimulai oleh halaman web (seperti memanggil HTTP REST API tertentu pada URL tertentu), oleh fungsi lambda lain, atau oleh perangkat cerdas (melalui pengiriman pesan MQTT dari jenis tertentu). Dalam semua kasus ini, peristiwa dapat memiliki parameter. Fungsi Lambda digunakan sebagai middleware untuk interaksi antara perangkat cerdas, sumber daya AWS (misalnya, database), dan halaman web yang berinteraksi langsung dengan pengguna (Gambar 1).
klik untuk gambar lebih besar Gambar 1. Arsitektur interaksi komponen AWS (Sumber:Auriga)
Ada batasan keras untuk lambda AWS, misalnya, waktu eksekusi untuk menangani satu permintaan terbatas, jumlah memori yang dapat digunakan lambda saat menangani satu permintaan terbatas. Jika ada batas yang terlampaui, eksekusi lambda dibatalkan. Batasan ini dikonfigurasi oleh pengguna saat membuat lambda tetapi tidak dapat melebihi nilai tertentu.
Perangkat IoT terhubung ke cloud menggunakan protokol TCP, yang menyediakan integritas data dan buffering; dalam kasus koneksi yang lambat, protokol menangani pengumpulan data di sisi pengirim dan mendorongnya melalui jalur pipa jika memungkinkan. Selain itu, protokol AWS di atas TCP menangani pembuatan kembali koneksi TCP secara terus-menerus jika koneksi terputus.
Namun, masalah konektivitas antara perangkat IoT dan cloud biasanya tidak memengaruhi lambda karena sifat spesifik protokol MQTT yang searah. Saat berkomunikasi dengan perangkat IoT, lambda hanya mengirim pesan MQTT dan tidak menunggu tanggapan; jika dan ketika respons tiba, itu adalah tanggung jawab fungsi lambda yang berbeda untuk menanganinya, dan mengirim pesan MQTT lain ke perangkat IoT, jika diperlukan.
Pekerjaan AWS
Salah satu komponen kerangka kerja AWS adalah layanan pekerjaan (AWS Jobs). Ini digunakan untuk membuat dan menjalankan tindakan (pekerjaan) jangka panjang pada satu atau beberapa perangkat IoT yang terhubung ke AWS dan untuk mengelola pekerjaan ini. Dibandingkan dengan layanan AWS lainnya, layanan AWS Jobs muncul baru-baru ini.
Akses ke layanan AWS Jobs disediakan melalui konsol pemrograman serta secara terprogram menggunakan serangkaian fungsi API.
Bagian tertentu dari fungsi ini dapat digunakan oleh perangkat cerdas itu sendiri (dapat dipanggil dengan mengirim pesan MQTT). Fungsi yang dapat diakses melalui protokol MQTT menjalankan tindakan yang diperlukan untuk mengakses tugas dan parameternya dari sisi perangkat:GetPendingJobExecutions, StartNextPendingJobExecution, UpdateJobExecution, ExplainJobExecution, dll.
Fungsi lain ditentukan melalui protokol HTTPS dan dimaksudkan untuk dipanggil dari kode JavaScript di halaman web, dari kode program fungsi lambda, dan oleh pengguna dalam mode interaktif. Fungsi-fungsi ini sebagian besar digunakan untuk pembuatan dan penghapusan pekerjaan dan manajemen pelaksanaan pekerjaan:CreateJob, DeleteJob, ExplainJob, ListJobs, ListJobExecutionsForThing, dll.
Dalam terminologi AWS Jobs, informasi utama tentang suatu pekerjaan disimpan dalam dokumen pekerjaannya. Ini adalah dokumen JSON yang diteruskan dari kerangka kerja ke perangkat target dan menjelaskan apa yang harus dilakukan. Biasanya, dokumen pekerjaan menyertakan nama operasi dan URL (atau URL) yang merujuk ke lokasi parameter pekerjaan data.
URL ini dapat "ditandatangani sebelumnya" oleh pengguna AWS. Dalam hal ini, URL memungkinkan akses ke objek tertentu untuk perangkat cerdas dengan hak istimewa pengguna yang telah menandatanganinya sebelumnya (sehingga perangkat dapat memiliki akses ke data yang biasanya tidak dapat diakses). URL yang ditandatangani sebelumnya memiliki masa pakai yang terbatas dan kedaluwarsa setelah masa pakai tersebut berakhir, membuat objek tidak dapat diakses lagi.
Dokumen pekerjaan dapat dibuat dengan cepat selama pembuatan pekerjaan atau dapat disimpan sebagai file dalam penyimpanan file S3 kerangka kerja AWS. Tautan ke file ini dapat ditentukan selama pembuatan pekerjaan.
Atribut pekerjaan lainnya adalah sebagai berikut:
Perangkat target atau grup perangkat. Jika grup perangkat ditargetkan, pekerjaan akan berjalan di semua perangkat yang menjadi anggota grup.
Snapshot atau pekerjaan berkelanjutan. Pekerjaan snapshot selesai setelah selesai pada perangkat atau grup perangkat yang dipilih. Pekerjaan berkelanjutan selalu berlaku untuk sekelompok perangkat; itu terus ada setelah selesai di perangkat yang ada dan berjalan di perangkat yang kemudian ditambahkan ke grup.
Ketika pekerjaan sedang dieksekusi pada perangkat tertentu, ia memiliki status. Satu set status terbatas ditentukan oleh kerangka kerja:ANTRIAN, IN_PROGRESS, FAILED, SUCCESS, CANCELED, REJECTED, REMOVED. Status saat ini diubah oleh permintaan dari perangkat (misalnya, memanggil fungsi UpdateJobExecution) atau ketika pengguna memanggil salah satu fungsi manajemen pekerjaan (misalnya, membatalkan pekerjaan menggunakan fungsi CancelJob). Biasanya, status eksekusi tugas adalah IN_PROGRESS saat perangkat menjalankan tugas, dan statusnya menjadi SUCCESS atau FAILED setelah perangkat menyelesaikan tugas.
Diagram status untuk eksekusi pekerjaan ditunjukkan pada Gambar. 2 (di sini, transisi yang dimulai oleh perangkat ditampilkan dengan warna biru, dan transisi yang diprakarsai oleh komponen AWS lainnya ditampilkan dalam warna hijau).
klik untuk gambar lebih besar Gambar 2. Diagram status selama eksekusi AWS Jobs (Sumber:Auriga)
