随着物联网的发展，越来越多的设备需要进行实时的数据传输和管理。在传统的物联网架构中，通常需要搭建自己的服务器，对设备进行管理和数据处理。然而随着 Serverless 架构的出现，这一过程变得更加简单。本文将介绍 Serverless 架构中的设备管理和物联网应用实践，并提供示例代码供参考。
什么是 Serverless 架构
Serverless 架构其实并不是指不需要服务器，而是指将服务器的管理交给了云平台供应商。在 Serverless 架构中，开发者无需关注服务器的维护、扩展、备份等问题，只需要编写自己的业务逻辑即可。云平台供应商会根据实际情况自动扩展服务器资源以满足需求，同时还提供一部分免费的资源供开发者使用。
Serverless 架构的核心是函数计算。将业务逻辑拆分成多个小函数，每个函数只处理一部分业务逻辑，然后通过事件触发器将它们组合起来形成服务。在服务被触发时，函数计算会动态分配服务器资源来执行相关代码。
设备管理
在物联网应用中，需要对设备进行管理。这包括注册设备、控制设备、获取设备状态等。在 Serverless 架构中，可以使用云函数来实现这些操作。
设备注册
设备注册是指将新设备添加到系统中，一般需要生成一个唯一的设备标识符，用于后续的设备管理。在 AWS IoT 中，可以使用 IoT Core 来管理设备，设备注册的代码示例如下：
-- -------------------- ---- -------
----- --- - -------------------
----- --- - --- ----------
--------------- - ----- ------- -- -
----- -------- - ---------------
----- -----------------
---------- --------
-------------
------ -
----------- ----
----- ----------------
-------- ------- ---------- -------------
--
-
--在该示例中，使用 AWS SDK 来调用 IoT 的 API，创建一个新的 Thing（即设备）。
设备控制
设备控制是指向设备发送命令，控制设备的操作。在 AWS IoT 中，可以使用 Shadow 来控制设备，Shadow 是一个 JSON 文档，用于描述设备的当前状态和期望状态。例如，可以将灯的状态设置为开或关。设置 Shadow 的代码示例如下：
-- -------------------- ---- -------
----- --- - -------------------
----- --- - --- ----------
--------------- - ----- ------- -- -
----- -------- - ---------------
----- ---------- - -----------------
----- -----------------------
---------- ---------
-------- ----------------
------ -
--------- -
------ ----------
-
-
--
-------------
------ -
----------- ----
----- ----------------
-------- ------- ----- ------- -------------
--
-
--在该示例中，使用 updateThingShadow API 来更新设备的 Shadow。
设备状态查询
设备状态查询是指获取设备的当前状态，一般会返回设备的各种传感器数据。在 AWS IoT 中，可以使用 Shadow 来查询设备的状态，获取设备状态的代码示例如下：
-- -------------------- ---- -------
----- --- - -------------------
----- --- - --- ----------
--------------- - ----- ------- -- -
----- -------- - ---------------
----- ------ - ----- --------------------
---------- --------
-------------
----- ------- - ---------------------------
----- ---------- - -----------------------------
------ -
----------- ----
----- ----------------
----------- ----------
--
-
--在该示例中，使用 getThingShadow API 来获取设备的 Shadow，并从中提取出设备状态。
物联网应用实践
物联网应用实践可以使用 Serverless 架构来实现。例如，可以将传感器数据上传到云平台供应商的服务器中，然后使用云函数处理数据，最后将结果返回给手机端或者其他设备。
传感器数据上传
传感器数据上传是指将传感器的数据上传到云平台供应商的服务器中。在 AWS IoT 中，可以使用 MQTT 协议来上传传感器数据。MQTT 是一种轻量级的、基于发布-订阅模式的通信协议，适合在网络带宽有限或数据量较少的环境中使用。上传传感器数据的代码示例如下：
-- -------------------- ---- -------
----- --- - -------------------
----- ------- - --- ------------- --------- --------------- ---
--------------- - ----- ------- -- -
----- ------- - ----------------
------------ ------------------
--------- ---------------
---------- --- --------------------
---
----- -----------------
------ ---------------
-------- -------
-------------
------ -
----------- ----
----- ----------------
-------- ------- ---- -------- -------------
--
-
--在该示例中，通过 iotdata.publish API 发布传感器数据到 sensors/data。注意，iotedata 的 endpoint 需要替换成你的 IoT Endpoint 地址。
传感器数据处理
传感器数据处理是指对上传到服务器中的传感器数据进行处理，例如对温度进行报警、计算平均值等操作。在 Serverless 架构中，可以使用云函数来实现传感器数据处理。
-- -------------------- ---- -------
----- --- - -------------------
----- ------- - --- ------------- --------- --------------- ---
--------------- - ----- ------- -- -
----- ----- - -----------------------------
----- --------- - -----
--- ------ - ---
-- ----- --- ---- ----------- ------
----- ------- - ----- ------------------------
---------- -----
-------------
----- ----------- - -------------------------------------------------------
-- ----- -- --- ----------- ------- --- --------- -----
-- ------------ - ---------- -
------------ - -----
------------------ - ------------
---------------- - ----------
-
------ -
----------- ----
----- ----------------------
-
--在该示例中，通过 AWS Lambda 来实现传感器数据处理。该函数会查询设备的 Shadow，然后判断温度是否超过设定的阈值。如果超过，则返回报警消息，否则不做任何处理。
传感器数据展示
传感器数据展示是指将处理后的传感器数据显示给用户。例如，可以使用手机 App 将传感器数据显示给用户，提醒他们是否需要进行一些操作。在 Serverless 架构中，可以使用 AppSync 来实现数据的查询和展示。
-- -------------------- ---- ------- ---- ---------- - ------------ ------ --------- ------ ---------- ------- - ---- ----- - -------------------- ----------- -
在该示例中，使用 GraphQL 来定义查询语句。getLatestSensorData 查询语句用于查询最新的传感器数据。
-- -------------------- ---- -------
----- --- - -------------------
----- ------- - --- --------------
--------------- - ----- ------- -- -
----- ------ - ----- -----------------
------ -
----- ------------------- -
------------------- -
-----------
--------
---------
-
-
-
-------------
----- ---------- - --------------------------------
------ -
----------- ----
----- --------------------------
-
--在该示例中，通过 AWS Lambda 来实现 getLatestSensorData 查询语句的执行。利用 appsync.graphql 方法向 AppSync 发送查询请求，并将结果返回给客户端。
总结
本文介绍了 Serverless 架构中的设备管理和物联网应用实践。通过云函数和云服务的组合，可以快速、高效地实现具有实时性要求的物联网应用。同时，Serverless 架构还可以节省开发成本、提高开发效率、增加系统的可靠性和可扩展性。在物联网应用中，Serverless 架构是一种非常值得尝试的解决方案。
来源：JavaScript中文网 ，转载请注明来源 https://www.javascriptcn.com/post/64c0eee683d39b4881549c8f