基于 ESP32 与 AWS 全托管服务的 IoT 架构：MQTT + WebSocket 实现设备-云-APP 高效互联

 目录

一、总体架构图

二、设备端（ESP32）低功耗设计（适配 AWS IoT）

1.MQTT 设置（ESP32 连接 AWS IoT Core）

2.低功耗策略总结（ESP32）

三、云端架构（基于 AWS Serverless + IoT Core）

1.AWS IoT Core 接入

2.云端 → APP：WebSocket 推送方案

流程：

3.数据存储建议

四、模块划分

ESP32 固件端（嵌入式）

AWS 云端模块（Serverless）

五、安全设计

六、示意流程：设备上报 + WebSocket 推送

七、总结优势

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使用 ESP32 + MQTT（设备到云）+ WebSocket（云到APP） 架构，并引入 AWS Serverless + AWS IoT Core。这是一个现代化、可扩展、低运维的 IoT 架构选择。

涵盖设备低功耗、AWS 云端 serverless 架构优化、IoT Core 接入设计。

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一、总体架构图

[ESP32] ←→ [AWS IoT Core] ←→ [AWS Lambda] ←→ [API Gateway/WebSocket API] ←→ [APP]↓             ↑[DynamoDB]       [Amazon Cognito]↓状态缓存/离线命令

二、设备端（ESP32）低功耗设计（适配 AWS IoT）

1.MQTT 设置（ESP32 连接 AWS IoT Core）

• 使用 MQTT over TLS（AWS 要求）；

• 每次唤醒时连接 AWS IoT：

  • 使用 X.509 证书进行身份验证；

  • 连接后快速上报状态；

  • 订阅命令主题，处理后休眠；

• 使用 QoS 1，确保命令可靠到达。

建议主题设计：

类型	Topic 格式
上报状态	device/{deviceId}/status
命令下发	device/{deviceId}/command
应答消息	device/{deviceId}/response

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2.低功耗策略总结（ESP32）

策略点	技术实现
Deep Sleep	RTC Timer 定时唤醒
快速 WiFi	静态 IP + NVS WiFi 保存
MQTT 快连	保存 Session, TLS Session Resume
AWS IoT 优化	设置 KeepAlive=60s，连接后快速执行
OTA 唤醒	OTA 标志位控制是否维持连接升级

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