MQTT
一、MQTT 介绍
MQTT 是一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，可以用极少的代码和带宽为远程设备提供实时可靠的消息服务。它适用于硬件性能低下的设备以及网络状况不佳的环境，因此在物联网（IoT）小型设备和移动应用等方面有广泛应用。
MQTT 采用发布/订阅通信模型，客户端可以发布消息到主题（Topic），也可以订阅主题来接收消息。这种模式解耦了消息的发送者和接收者。
MQTT 的消息传递质量分为三种：最多一次（QoS 0）不保证交付，至少一次（QoS 1）确保至少到达但可能重复，只有一次（QoS 2）确保仅到达一次。
二、演示功能概述
本 demo 通过使用 AIR708E 开发板，带你快速体验通过 MQTT 协议进行数据接收与发送。
三、准备硬件环境
3.1 AIR780E 开发板
3.2 TYPE-C 线快充线
四、准备软件环境
注：以下软件下载链接，请复制后，粘贴到浏览器 URL 地址栏进行下载；
4.1 MQTT.fx
4.2 Luatools
4.3 core 固件和源码脚本
注：core 固件，是基础环境，该固件由合宙官方提供，用户不可修改；源码脚本，为应用程序，可由客户自行修改；
五、软硬件资料
1、AIR708E 开发板原理图，打开 Air780E 产品手册 ，访问页面中的 《EVB_Air780X_V1.6.zip》
3、AIR708E 开发板使用说明，打开 Air780E 产品手册 ，访问页面中的 《Core_Air780E 使用说明 V1.0.5.pdf》
5.1 开发板按钮与指示灯图示与说明
5.2 硬件安装与连接
5.2.1 SIM 卡安装
5.2.2 实物连接图
注：开发板与电脑通过 TYPE-C 线连接，用于通信与供电，所以必须使用“支持快充”的 TYPE-C 线才可以；
六、代码示例介绍
6.1 DEMO 软件流程图
6.2 配置
6.2.1 MQTT 的 4 个重要配置
- local mqtt_host = "lbsmqtt.airm2m.com"（MQTT 服务器地址，这里使用合宙提供公用测试服务器）
- local mqtt_port = 1884（MQTT 端口）
- local user_name = "user"（MQTT 服务器登录用户名）
- local password = "password"（MQTT 服务器登录密码）
6.2.2 MQTT 的 2 个重要主题
- local pub_topic = "/luatos/pub/123"-- .. (mcu.unique_id():toHex())（设备发布主题，以下方源码 55 行，可自行修改）
- local sub_topic = "/luatos/sub/123"-- .. (mcu.unique_id():toHex())（设备订阅主题，以下方源码 56 行，可自行修改）
6.2 完整程序清单
注：完整复制后保存为 main.lua，可直接使用
-- LuaTools需要PROJECT和VERSION这两个信息
PROJECT = "mqttdemo"
VERSION = "1.0.0"
--[[
本demo需要mqtt库, 大部分能联网的设备都具有这个库
mqtt也是内置库, 无需require
]]
-- sys库是标配
_G.sys = require("sys")
--[[特别注意, 使用mqtt库需要下列语句]]
_G.sysplus = require("sysplus")
local netLed = require("netLed")
-- Air780E的AT固件默认会为开机键防抖, 导致部分用户刷机很麻烦
if rtos.bsp() == "EC618" and pm and pm.PWK_MODE then
pm.power(pm.PWK_MODE, false)
end
--根据自己的服务器修改以下参数
local mqtt_host = "lbsmqtt.airm2m.com"
local mqtt_port = 1884
local mqtt_isssl = false
local client_id = "mqttx_b55c41b7"
local user_name = "user"
local password = "password"
local pub_topic = "/luatos/pub/123"-- .. (mcu.unique_id():toHex())
local sub_topic = "/luatos/sub/123"-- .. (mcu.unique_id():toHex())
local mqttc = nil
local netLed = require("netLed")
--GPIO18配置为输出，默认输出低电平，可通过setGpio18Fnc(0或者1)设置输出电平
local LEDA= gpio.setup(27, 0, gpio.PULLUP)
-- 统一联网函数
sys.taskInit(function()
local device_id = mcu.unique_id():toHex()
device_id = mobile.imei()
-- 默认都等到联网成功
sys.waitUntil("IP_READY")
sys.publish("net_ready", device_id)
end)
sys.taskInit(function()
-- 等待联网
local ret, device_id = sys.waitUntil("net_ready") --device_id为设备的IMEI号
client_id = device_id
pub_topic = device_id .. "/up" -- 设备发布的主题，开发者可自行修改
sub_topic = device_id .. "/down" -- 设备订阅的主题，开发者可自行修改
-- 打印一下上报(pub)和下发(sub)的topic名称
-- 上报: 设备 ---> 服务器
-- 下发: 设备 <--- 服务器
-- 可使用mqtt.x等客户端进行调试
log.info("mqtt", "pub", pub_topic)
log.info("mqtt", "sub", sub_topic)
-- 打印一下支持的加密套件, 通常来说, 固件已包含常见的99%的加密套件
-- if crypto.cipher_suites then
-- log.info("cipher", "suites", json.encode(crypto.cipher_suites()))
-- end
if mqtt == nil then
while 1 do
sys.wait(1000)
log.info("bsp", "本bsp未适配mqtt库, 请查证")
end
end
--配置上网指示灯
gpio.setup(11, 1, gpio.PULLUP) --配置为输出，带上拉
-------------------------------------
-------- MQTT 演示代码 --------------
-------------------------------------
mqttc = mqtt.create(nil, mqtt_host, mqtt_port, mqtt_isssl, ca_file)
mqttc:auth(client_id,user_name,password) -- client_id必填,其余选填
-- mqttc:keepalive(240) -- 默认值240s
mqttc:autoreconn(true, 3000) -- 自动重连机制
mqttc:on(function(mqtt_client, event, data, payload)
-- 用户自定义代码
log.info("mqtt", "event", event, mqtt_client, data, payload)
if event == "conack" then
-- 联上了
gpio.set(11, 0) --输出低电平
sys.publish("mqtt_conack")
mqtt_client:subscribe(sub_topic)--单主题订阅
-- mqtt_client:subscribe({[topic1]=1,[topic2]=1,[topic3]=1})--多主题订阅
elseif event == "recv" then
log.info("mqtt", "downlink", "topic", data, "payload:", payload)
log.info("mqtt", "uplink", "topic", pub_topic, "payload:", payload)
sys.publish("mqtt_pub", pub_topic, payload) --将收到的数据，通过发布主题目，进行发送
elseif event == "sent" then
log.info("mqtt", "sent", "pkgid", data)
elseif event == "disconnect" then
gpio.set(11, 1) --输出高电平
-- 非自动重连时,按需重启mqttc
-- mqtt_client:connect()
end
end)
-- mqttc自动处理重连, 除非自行关闭
mqttc:connect()
sys.waitUntil("mqtt_conack")
while true do
-- 演示等待其他task发送过来的上报信息
local ret, topic, data, qos = sys.waitUntil("mqtt_pub", 300000)
if ret then
-- 提供关闭本while循环的途径, 不需要可以注释掉
if topic == "close" then break end
mqttc:publish(topic, data, qos)
end
-- 如果没有其他task上报, 可以写个空等待
--sys.wait(6000)
end
mqttc:close()
mqttc = nil
end)
-- 用户代码已结束---------------------------------------------
-- 结尾总是这一句
sys.run()
-- sys.run()之后后面不要加任何语句!!!!!
七、功能验证
7.1 开机
按图 1 所示通过 TYPE-C 线将开发板与电脑连接无误后，开发板电源指示红灯常亮，网络指示灯灭，如下图：
此时按下开机键，约 2 秒后释放，等待几秒网络指示绿灯常亮，即开机成功，如下图：
此时电脑设备管理器中会发现下图所示几个设备，即代表开机成功！
7.2 打开 Luatool 软件工具并进入项目管理测试页面
图 4
7.3 按序号步骤创建项目
7.4 按如下步骤进行程序烧录
7.5 观察下载过程后确认烧录结果
7.6 查看调试日志，获取设备发布与订阅主题
7.7 打开 MQTT 客户端 MQTT.fx 应用程序并配置
7.7.1 MQTT 客户端基本配置
ProfileName：合宙（可修改为你想要的名称）
BrokerAddress：http://lbsmqtt.airm2m.com （合宙提供的免费测试服务器，也可修改为自己的服务器）
BrokerPort：1883 （端口号）
UserName：user
Password：password
7.7.2 两个重要主题
设备发布主题：861959068926349/up （设备向服务器发送数据使用）
设备订阅主题：861959068926349/down （接收服务器数据主题）
7.8 订阅设备主题
7.9 MQTT 客户端给开发板发送数据
7.10 查 MQTT 客户端订阅的设备数据
总结
至此，我们已使用 AIR708E 开发板完成了 MQTT 通信的基本功能。
给读者的话
本篇文章由
肇朔开发；本篇文章描述的内容，如果有错误、细节缺失、细节不清晰或者其他任何问题，总之就是无法解决您遇到的问题；
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