O AWS IOT exige que seu dispositivo entenda TCP / IP e criptografia.
O ATMega328 possui 2K bytes de RAM, mas os quadros Ethernet podem ter até 1500 bytes. Mesmo se você pudesse receber um pacote, não haveria espaço para processá-lo.
O nRF51822 possui 16K RAM, o que é suficiente para Ethernet, mas não o suficiente para fazer TCP / IP e WiFi. (Ambos exigem armazenamento de muito estado.)
O menor dispositivo prático com WiFi + TCP / IP é o ESP8266, que possui 96K de RAM. Mesmo assim, você geralmente pode ter apenas uma conexão TCP por vez. Eles estão ficando mais baratos o tempo todo (US $ 2). De fato, tentar adicionar WiFi a um AtMega significa que você está adicionando um processador pelo menos tão grande quanto o ESP8266. Alguns adaptadores WiFi do Arduino têm 10x o poder de um ESP8266 (e 10x o preço).