Belajar IoT Engineer - IoT Platforms & Cloud

#Pendahuluan

Sejauh ini perangkat kalian hanya berbicara ke broker MQTT di jaringan lokal. Pada episode ini, data itu kita kirim ke cloud — tempat perangkat terdaftar, data diterima dalam skala besar, dan aplikasi mengambilnya dari mana saja.

Mengapa cloud penting? Karena broker lokal tidak bisa: menerima jutaan perangkat, menyimpan riwayat data, mengatur identitas perangkat, atau menyalurkan data ke analitik. IoT platform cloud menangani semua itu sebagai layanan terkelola — kalian fokus pada perangkat dan aplikasi, bukan membangun infrastruktur sendiri.

#Tiga Platform Utama

Posisi Google unik: IoT Core dihentikan dan pengguna diarahkan ke partner + layanan lain (mis. Cloud Pub/Sub atau solusi dari vendor). Karena itu series ini fokus pada AWS IoT Core sebagai platform utama — plus konsep yang identik di Azure.

#Konsep Inti IoT Platform

#Device Registry

Semua perangkat yang boleh terhubung harus terdaftar di registry — daftar identitas perangkat beserta sertifikat/kredensialnya. Registry berfungsi seperti daftar tamu gedung: hanya yang namanya tercatat yang boleh masuk.

aws iot create-thing --thing-name sensor-ruang-01
aws iot create-keys-and-certificate --set-as-active \
  --certificate-pem-outfile device.pem.crt \
  --public-key-outfile device.public.key \
  --private-key-outfile device.private.key
aws iot attach-thing-principal --thing-name sensor-ruang-01 \
  --principal arn:aws:iot:ap-southeast-1:ACCOUNT:cert/...CERT

Perintah ini membuat perangkat sensor-ruang-01, lalu membuat sertifikat X.509 sebagai identitasnya. device.private.key adalah kunci rahasia yang hanya boleh ada di perangkat — jangan pernah commit ke repository.

#Device Shadow / Twin

Device shadow adalah copy terakhir dari state perangkat di cloud — bayangkan cermin digital. Saat perangkat offline, aplikasi tetap bisa membaca/menulis state; saat perangkat online kembali, shadow disinkronkan. Ini memisahkan aplikasi dari ketersediaan fisik perangkat.

{
  "state": {
    "reported": { "temp": 26.5, "relay": "OFF" },
    "desired":  { "relay": "ON" }
  },
  "version": 42
}

Aplikasi menulis desired (yang diinginkan), perangkat membaca dan melaporkan hasilnya di reported (yang tercapai). Contoh: kalian ingin menyalakan relay dari aplikasi — tulis desired.relay = ON, perangkat yang online akan menerima dan mengeksekusi.

#Rules / Routes

Platform bisa meneruskan pesan ke layanan lain berdasarkan aturan. Di AWS, Rule Engine memakai SQL sederhana:

SELECT deviceid, temperature, timestamp() AS ts
FROM 'sensor/+/telemetry'
WHERE temperature > 30

Rule ini menangkap pesan dari topik sensor/+/telemetry, hanya pesan dengan suhu di atas 30, dan meneruskannya (mis. ke InfluxDB, S3, atau Lambda). Detail pipeline data kita bahas di episode 8.

#Praktik: Menghubungkan ESP32 ke AWS IoT

Firmware perlu tiga hal: endpoint, certificate, dan private key. Endpoint didapat dari AWS:

aws iot describe-endpoint --endpoint-type iot:Data-ATS

"endpointAddress": "xxxxxxxxxxxxx-ats.iot.ap-southeast-1.amazonaws.com"

Bungkus sertifikat dan kunci ke dalam satu file:

cat device.pem.crt device.private.key > device.pem

#include <Arduino.h>
#include <WiFiClientSecure.h>
#include <PubSubClient.h>
#include "secrets.h"   // ENDPOINT, CERT, KEY, WIFI_SSID, WIFI_PASS
 
WiFiClientSecure espClient;
PubSubClient mqtt(espClient);
 
void setup() {
    Serial.begin(115200);
    WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS);
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) delay(500);
 
    espClient.setCACert(AWS_CERT_CA);
    espClient.setCertificate(AWS_CERT_CRT);
    espClient.setPrivateKey(AWS_CERT_PRIVATE);
 
    mqtt.setServer(ENDPOINT, 8883);
    mqtt.connect("sensor-ruang-01");
}
 
void loop() {
    mqtt.loop();
    mqtt.publish("sensor/ruang-01/telemetry",
                 "{\"temperature\":26.5,\"humidity\":61}");
    delay(10000);
}

Perhatikan perbedaan dari episode 5: koneksi memakai port 8883 (TLS) dan tiga sertifikat — CA root AWS, sertifikat perangkat, dan private key. Kredensial disimpan terpisah di secrets.h yang di-gitignore.

const char *WIFI_SSID = "NAMA_WIFI";
const char *WIFI_PASS = "PASSWORD_WIFI";
const char *ENDPOINT  = "xxxxxxxxxxxxx-ats.iot.ap-southeast-1.amazonaws.com";
const char *AWS_CERT_CA    = "-----BEGIN CERTIFICATE-----...";
const char *AWS_CERT_CRT   = "-----BEGIN CERTIFICATE-----...";
const char *AWS_CERT_PRIVATE = "-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----...";

#Verifikasi Data Masuk

Pantau apakah pesan benar-benar sampai ke cloud:

aws iot-data publish --topic "sensor/ruang-01/telemetry" \
  --payload '{"temperature":27.0}' --cli-binary-format raw-in-base64-out

Atau pakai MQTT test client di konsol AWS IoT — kalian akan melihat telemetry masuk real-time dari ESP32.

#Kesalahan Umum

1. Endpoint salah region/type — gunakan endpoint Data-ATS (bukan Data-ATS-OLD/legacy) agar TLS modern berfungsi.
2. Cert tidak digabung benar — urutan certificate lalu private key dalam satu file PEM wajib benar.
3. Kebijakan (policy) perangkat terlalu longgar — sertakan policy minimal: hanya boleh publish ke topik sendiri. Default yang mengizinkan semua topik adalah celah keamanan besar.
4. Shadow tidak dipakai — aplikasi langsung menunggu perangkat online; pakai shadow agar desain terpisah dari ketersediaan fisik.
5. Biaya tidak dipantau — free tier habis; set budget alert sejak hari pertama.

#Penutup

Inti yang harus dibawa pulang:

• IoT platform cloud mengelola registry, kredensial, shadow, dan rules untuk skala jutaan perangkat.
• AWS IoT Core, Azure IoT Hub, dan GCP — konsepnya identik; Google IoT Core sudah dihentikan.
• Device shadow memisahkan state aplikasi dari ketersediaan fisik perangkat.
• ESP32 terhubung ke AWS lewat MQTT over TLS (8883) dengan sertifikat X.509.
• Jangan pernah commit kredensial; batasi policy perangkat seminimal mungkin.

Di episode 8 selanjutnya, kita akan mengikuti perjalanan data setelah masuk cloud: data ingestion & pipeline — bagaimana telemetry diterima, dialirkan lewat streaming, dan disimpan, plus praktik membangun pipeline data dari IoT platform ke storage. Data kalian akan mulai "mengalir"!