AWS IoT Core ist eine Plattform, über die Sie Geräte mit AWS-Services und anderen Geräten verbinden, Daten und Interaktionen schützen, Gerätedaten verarbeiten und als Grundlage verwenden können. Außerdem ermöglicht sie die Interaktion von Anwendungen mit Geräten, auch wenn diese offline sind und das ermöglicht Ihnen kostengünstige Alexa-Built-In-Geräte zu erstellen.

Wichtigste Funktionen

AWS IoT Device SDK

Das AWS IoT Device SDK ermöglicht eine einfache und schnelle Verbindung Ihres Hardwaregeräts oder Ihrer mobilen Anwendung mit AWS IoT Core. Das AWS IoT Device SDK ermöglicht Ihren Geräten die Verbindung und Authentifizierung sowie den Austausch von Nachrichten mit AWS IoT Core über die Protokolle MQTT, HTTP oder WebSockets. Das AWS IoT Device SDK unterstützt C, JavaScript und Arduino. Es enthält zudem die Clientbibliotheken, das Entwicklerhandbuch und das Portierungshandbuch für Gerätehersteller. Sie können auch eine Open Source-Alternative verwenden oder einen eigenen SDK schreiben.

Weitere Informationen finden Sie in der AWS IoT Device SDK-Dokumentation oder unternehmen Sie die ersten Schritte, indem Sie die SDKs herunterladen.

Device Gateway

Das Device Gateway dient als Zugangspunkt für IoT-Geräte, die sich mit AWS verbinden. Das Device Gateway verwaltet alle aktiven Geräteverbindungen und setzt Semantiken für mehrere Protokolle um, die gewährleisten, dass Geräte sicher und effizient mit AWS IoT Core kommunizieren können. Das Device Gateway unterstützt aktuell die Protokolle MQTT, WebSockets und HTTP 1.1. Bei Geräten, die sich über MQTT oder WebSockets verbinden, bildet das Device Gateway langlebige bidirektionale Verbindungen und ermöglicht es den Geräten so, jederzeit Nachrichten mit geringer Latenz zu senden und zu empfangen. Das Device Gateway ist voll verwaltet und skaliert automatisch so, dass mehr als eine Milliarde Geräte unterstützt werden, ohne dass Sie eine bestimmte Infrastruktur verwalten müssen. Für Kunden, die zu AWS IoT migrieren, bietet das Device Gateway Funktionen zum Übergang von Infrastrukturen mit minimalen Auswirkungen auf vorhandene Architekturen und IoT-Geräte. Weitere Informationen zu konfigurierbaren Endpunkten finden Sie in der Dokumentation hier.

Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Protokolle im AWS IoT Core-Benutzerhandbuch.

Message Broker

Der Message Broker ist ein Pub/Sub-Message Broker mit hohem Durchsatz, der Nachrichten mit geringer Latenz sicher an jedes und von jedem Ihrer IoT-Geräte und Anwendungen überträgt. Die Flexibilität der Themenstruktur des Message Broker ermöglicht es Ihnen, Nachrichten an beliebig viele Geräte zu senden bzw. von beliebig vielen Geräten zu empfangen. Es unterstützt Messaging-Muster von 1-zu-1-Befehls- und Steuernachrichten bis hin zu 1-zu-1-Million- (oder mehr!) Sende-Benachrichtigungssystemen und allem, was dazwischen liegt. Zusätzlich können Sie detaillierte Zugangskontrollen einrichten, mit denen Sie die Berechtigungen einzelner Verbindungen auf Themenniveau verwalten können. So stellen Sie sicher, dass Ihre Geräte und Anwendungen nur die gewünschten Daten senden und empfangen. Der Message Broker ist ein voll verwalteter Service. Wie Sie ihn verwenden möchten, ist also einerlei: Er ist automatisch skalierbar gemäß Ihrem Nachrichtenvolumen, ohne dass Sie für die Infrastruktur sorgen müssen.

Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Message Broker im AWS IoT Core-Benutzerhandbuch.

Authentifizierung und Autorisierung

AWS IoT Core bietet gegenseitige Authentifizierung und Verschlüsselung an allen Verbindungspunkten, sodass Daten nie ohne geprüfte Identität zwischen Geräten und AWS IoT Core ausgetauscht werden. AWS IoT Core unterstützt die AWS-Methode der Authentifizierung (‘SigV4’), die Authentifizierung auf Basis des X.509-Zertifikats und die Authentifizierung auf Basis eines vom Kunden erstellten Tokens (durch benutzerdefinierte Autorisierungsstellen). Bei HTTP-Verbindungen kann jede dieser Methoden verwendet werden, bei MQTT-Verbindungen wird dagegen eine auf Zertifikaten basierende Authentifizierung verwendet, und bei WebSocket-Verbindungen können SigV4 oder benutzerdefinierte Autorisierungsstellen verwendet werden. Sie können mit AWS IoT Core sowohl von AWS IoT Core erstellte Zertifikate als auch solche Zertifikate verwenden, die von Ihrer bevorzugten Zertifizierungsstelle signiert wurden. Sie können Ihre Wahl der Richtlinien jedem Zertifikat zuordnen, sodass der Zugriff durch Geräte oder Anwendungen autorisiert wird. Wenn Sie dies ändern möchten, können Sie den Zugriff vollständig entziehen, ohne auf dem Gerät eingreifen zu müssen.

Sie können Zertifikate und Richtlinien für die Geräte ausgehend von der Konsole oder über eine API erstellen, bereitstellen und verwalten. Diese Geräte-Zertifikate können bereitgestellt, aktiviert und den jeweiligen, über AWS IoT Core konfigurierten IoT-Richtlinien zugeordnet werden. Damit ist es möglich, einem einzelnen Gerät unverzüglich den Zugriff zu entziehen, wenn Sie eine entsprechende Entscheidung treffen. AWS IoT Core unterstützt auch Verbindungen von mobilen Anwendungen der Benutzer über Amazon Cognito. Der Service übernimmt alle erforderlichen Schritte zum Erstellen eines eindeutigen Bezeichners für die Benutzer Ihrer Anwendung und ruft temporäre AWS-Anmeldeinformationen mit eingeschränkten Berechtigungen ab. AWS IoT Core kann auch temporäre AWS-Anmeldeinformationen bereitstellen, nachdem ein Gerät sich mit einem X.509-Zertifikat authentifiziert hat. Dadurch kann das Gerät einfacher auf sonstige AWS-Services wie etwa DynamoDB oder S3 zugreifen.

Die Flottenbereitstellung für AWS IoT Core erleichtert den Einbau einer beliebigen Anzahl von hergestellten Geräten in der Cloud in großem Maßstab. Es bietet eine End-to-End-Benutzeroberfläche für verwaltete Geräte, die Geräte mit eindeutigen digitalen Identitäten einrichtet und die geräteseitige und cloudseitige Konfiguration durchführt, die für jedes Gerät erforderlich ist, um sich bei der ersten Verbindung mit AWS IoT Core automatisch mit AWS IoT zu verbinden und damit zu arbeiten. Die Flottenbereitstellung wird den Kunden ohne zusätzliche Kosten angeboten. Weitere Informationen zur Flottenbereitstellung finden Sie hier in der Dokumentation zur Flottenbereitstellung.

Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Sicherheit und Authentifizierung im AWS IoT Core-Benutzerhandbuch.

Registry

Die Registry erstellt eine Identität für Geräte und verfolgt Metadaten wie die Attribute und Fähigkeiten der Geräte. Die Registry weist jedem Gerät eine eindeutige Identität zu, die unabhängig von der Art des Geräts oder der Art der Aufnahme der Verbindung einheitlich formatiert ist. Außerdem werden Metadaten unterstützt, die die Fähigkeiten eines Geräts beschreiben, beispielsweise ob ein Sensor Temperaturen meldet und ob die Daten in Fahrenheit oder Celsius gemessen werden.

Die Registry ermöglicht die Speicherung von Metadaten über Ihre Geräte ohne zusätzliche Kosten. Die Metadaten in der Registry verfallen nicht, solange Sie auf Ihren Registry-Eintrag mindestens einmal alle sieben Jahre zugreifen bzw. die Metadaten aktualisieren.
Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Registry im AWS IoT Core-Benutzerhandbuch.

Device Shadow

Mit AWS IoT Core können Sie eine dauerhafte, virtuelle Version jedes Geräts (ein Schattengerät oder Device Shadow). Darin ist der letzte Status des Geräts enthalten, sodass Anwendungen oder andere Geräte Nachrichten lesen und mit dem Gerät interagieren können. Der Device Shadow bleibt im letzten gemeldeten Status und gewünschten zukünftigen Status jedes Geräts erhalten, auch wenn das Gerät offline ist. Sie können den zuletzt gemeldeten Status eines Geräts abrufen oder einen gewünschten zukünftigen Status festlegen. Dies erfolgt entweder über die API oder über die Regelfunktion.

Mit dem Device Shadow können Sie einfache Anwendungen erstellen, die mit Ihren Geräten interagieren, indem immer verfügbare REST APIs bereitgestellt werden. Außerdem können Anwendungen den gewünschten zukünftigen Status eines Geräts festlegen, ohne den aktuellen Status des Geräts zu kennen. AWS IoT Core vergleicht die Differenz zwischen dem gewünschten und dem zuletzt gemeldeten Status und weist das Gerät an, diese Differenz auszugleichen.

Der AWS IoT Device SDK erleichtert es Ihrem Gerät, seinen Status mit seinem Device Shadow zu synchronisieren und über diesen auf den gewünschten zukünftigen Zustand zu reagieren.

Mit dem Device Shadow können Sie den Status Ihrer Geräte bis zu ein Jahr lang kostenlos speichern. Der Device Shadow bleibt ohne zeitliche Begrenzung erhalten, wenn Sie ihn mindestens einmal pro Jahr aktualisieren, ansonsten verfällt er.

Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Device Shadow im AWS IoT Core-Benutzerhandbuch.

Rules Engine

Die Rules Engine (Regelfunktion) ermöglicht es, auf globaler Basis IoT-Anwendungen einzusetzen, die Daten von den verbundenen Geräten sammeln, verarbeiten, analysieren und für weitere Aktionen berücksichtigen, ohne dass Infrastruktur verwaltet werden muss. Die Rules Engine wertet in AWS IoT Core ankommende Nachrichten aus, formt sie um und sendet sie je nach den von Ihnen festgelegten Geschäftsregeln an ein anderes Gerät oder einen Cloud-Service weiter. Eine Regel kann auf Daten von einem oder vielen Geräten angewendet werden und eine oder mehrere Aktionen parallel vornehmen.

Die Rules Engine kann außerdem Nachrichten an AWS-Endpunkte weiterleiten wie AWS IoT Analytics, AWS IoT Events, AWS Lambda, Amazon Kinesis, Amazon S3, Amazon DynamoDB, Amazon CloudWatch, Amazon Simple Notification Service (SNS), Amazon Simple Queue Service (SQS), Amazon Elasticsearch Service und AWS Step Functions. Externe Endpunkte können über AWS Lambda, Amazon Kinesis, Amazon SNS und der nativen HTTP-Aktion von Rules Engine erreicht werden.

Sie können Regeln in der Managementkonsole oder mit einer SQL-ähnlichen Syntax schreiben. Die Regeln können so entworfen werden, dass sie je nach dem Inhalt der Nachricht ein anderes Verhalten auslösen. Beispiel: Wenn ein Temperaturwert einem bestimmten Schwellenwert überschreitet, kann durch eine Regel die Übertragung der Daten an AWS LAMBDA ausgelöst werden. Regeln können auch dafür geschrieben werden, andere Daten in der Cloud zu berücksichtigen, beispielsweise Daten von anderen Geräten. Beispiel: Sie könnten vorschreiben, eine Maßnahme zu setzen, wenn eine Temperatur mehr als 15 % über dem Durchschnitt von fünf anderen Geräten liegt.

Die Rules Engine stellt Dutzende verfügbare Funktionen bereit, die verwendet werden konnten, um Ihre Daten zu transformieren, und es können unbegrenzt weitere über AWS Lambda erstellt werden. Beispiel: Wenn Sie eine große Zahl von Werten haben, können Sie den Mittelwert der gemeldeten Zahlen heranziehen. Regeln können auch die Ausführung Ihres in Java-, Node.js- oder Python-Programmcodes in AWS Lambda anstoßen, sodass Ihnen bei der Verarbeitung von Gerätedaten eine maximale Flexibilität und Leistungsfähigkeit zur Verfügung steht.

Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Rules Engine im AWS IoT Core-Benutzerhandbuch.

Alexa Voice Service (AVS) Integration

Alexa Built-in ist eine Kategorie von Geräten, die mit dem Alexa Voice Service (AVS) erstellt wurden und über ein Mikrofon und einen Lautsprecher verfügen. Sie können über das Wort „Alexa“ direkt zu diesen Produkten sprechen und sofort sprachgesteuerte Antworten und Inhalte empfangen.

Mit der AVS-Integration können Sie kostengünstig auf hunderte von Millionen Alexa Built-In-Geräte skalieren und Ihre Markteinführungszeit mit differenzierten Voice-Forward-Produkten verkürzen. Die AVS-Integration für AWS IoT Core verschiebt den Medienabruf, die Audiodekodierung, das Audio-Mixing und die Zustandsverwaltung von einem physischen Gerät auf ein neues virtuelles Alexa Built-in-Gerät in der Cloud. Dadurch werden die Kosten für die Herstellung von Alexa Built-In-Geräten um bis zu 50 % gesenkt, da die Hardwareanforderungen von 50 MB auf 1 MB RAM und von Mikroprozessoren der ARM Cortex „A“-Klasse auf Mikrocontroller der ARM Cortex „M“-Klasse reduziert werden.

Das Abladen von rechen- und speicherintensiven Workloads in die Cloud und die Reduzierung der Anforderungen an die Integration von AVS auf dem Gerät ermöglicht es, Alexa an ressourcenbeschränkte, kostengünstige Produkte wie Lichtschalter, Thermostate und Kleingeräte zu bringen. Mit neuen Kategorien von Alexa Built-In-Geräten auf dem Markt können Endbenutzer Alexa jetzt in neuen Teilen ihres Hauses, Büros oder Hotelzimmers für ein wirklich tolles Raumgefühl erleben, wo sie direkt mit ihrer Umgebung sprechen und nicht mit einer Alexa-Gerätefamilie.

Unsere Partner erleichtern Ihnen den Einstieg in die Einführung von Hardware-Entwicklungskits für AVS für AWS IoT. Entwicklungskits werden durch Echtzeitbetriebssysteme für Mikrocontroller wie FreeRTOS aktiviert und bieten eine sofort einsatzbereite Konnektivität mit AWS IoT. Dank den Kits ist es zudem nicht mehr erforderlich, Ihre Sprachanwendung von Grund auf neu zu entwickeln, indem AVS-qualifizierte Audioalgorithmen für die Far-Field-Sprachaufnahme, Echounterdrückung und Alexa Wake Word sowie AVS für AWS IoT-Anwendungscode verwendet werden. Mithilfe des Feature-Anwendungscodes können Sie schnell einen Prototyp für ein Gerät erstellen und die Implementierung zum Testen und zur Geräteproduktion auf den von Ihnen gewählten MCU-Entwurf portieren, wenn Sie bereit sind.

Die AVS-Integration ist als neues reserviertes Thema in AWS IoT Core verfügbar. Nachrichten, die zum und vom Gerät zu den reservierten Themen von AVS für AWS IoT gesendet werden, sind kostenlos. Erfahren Sie, wie Sie mit dem AVS Integration for AWS IoT Core Getting Started Guide kostengünstige Alexa Built-In-Geräte erstellen.

Weitere Informationen zu den Preisen von AWS IoT Core

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