Air201：MQTT實(shí)用示例的終極指南

今天我們學(xué)習(xí)的是關(guān)于Air201的MQTT實(shí)用示例的終極指南。

本教程教你通過使用腳本代碼，對Air201模組進(jìn)行MQTT鏈接操作。

操作例程包括：

MQTT單鏈接

MQTT多鏈接

MQTT SSL不帶證書鏈接

MQTT SSL帶證書鏈接

大家可根據(jù)自身需求，選擇對應(yīng)的例程學(xué)習(xí)。

1. 搭建環(huán)境

新同學(xué)建議先看前期的基礎(chǔ)知識相關(guān)教程，更有助于理解和操作。

本章所需要用到的腳本存于LuatOS-Air201demomqtt文件夾中；若沒有找到該腳本，可能代碼并非最新，請根據(jù)前面教學(xué)重新拉取。

1.1 硬件準(zhǔn)備

Air201 PCBA

帶有數(shù)據(jù)通信功能的數(shù)據(jù)線

Win10以上PC

1.2 軟件準(zhǔn)備

LuaTools調(diào)試工具：
https://docs.openluat.com/Luatools/

最新固件：
https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air201/tree/master/core

最新腳本：
https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air201/tree/master/demo/mqtt

MQTTX工具：
https://mqttx.app/

本章教程以MQTTX工具為例進(jìn)行學(xué)習(xí)，大家也可以使用其他MQTT工具。

我們先把MQTTX工具配置一下：

▼ MQTTX工具配置 ▼

下載好軟件后，根據(jù)下方圖中操作指示填寫信息：

填寫好信息，點(diǎn)擊右上角【連接】。

下一步，開始添加訂閱主題和發(fā)布消息主題：

這里，要特別注意一下主題格式。

訂閱主題格式

要求默認(rèn)為：/luatos/pub/ 加模組的IMEI號
例如：
/luatos/pub/864536071785271

發(fā)布主題格式
要求默認(rèn)為：/luatos/sub/ 加模組的IMEI號
例如：
/luatos/sub/864536071785271

MQTTX配置已經(jīng)完成，現(xiàn)在開始正式學(xué)習(xí)。學(xué)成之后便可通過MQTT進(jìn)行自由通信了，實(shí)際效果如下圖所示：

2.MQTT單鏈接示例

2.1 main.lua說明

在main.lua中我們需要調(diào)用single_mqtt，代碼參考如下：

2.2 single_mqtt.lua說明

下面將對single_mqtt.lua中的代碼進(jìn)行簡單說明，并指導(dǎo)大家修改指定參數(shù)，以便順利進(jìn)行MQTT單鏈接操作。

1）在代碼開頭部分，根據(jù)自己的服務(wù)器修改指定的參數(shù)。

需要注意的是user_name和password在有些服務(wù)器上是可以不傳入的，或者是對傳入的值沒有要求限制。

要根據(jù)實(shí)際服務(wù)器要求來填寫。

2）此task實(shí)現(xiàn)的是MQTT的連接、訂閱消息、發(fā)布消息的流程。

要先等待網(wǎng)絡(luò)就緒之后，才可進(jìn)行MQTT后續(xù)操作。

待網(wǎng)絡(luò)就緒之后，根據(jù)代碼編寫情況此時(shí)client_id、pub_topic和sub_topic會(huì)發(fā)生變化，會(huì)覆蓋掉代碼開頭部分時(shí)的配置，這點(diǎn)需要注意。device_id為模組的IMEI號。

3）此task的功能為模組每3秒向服務(wù)器發(fā)送一次數(shù)據(jù)：

4）此代碼可實(shí)現(xiàn)mqtt-uart透傳，利用串口工具給服務(wù)器發(fā)消息或者接收來自服務(wù)器的消息。

注意：要使用串口1，且波特率為9600。

5）此task是通過使用rtos.meminfo()查詢內(nèi)存信息，并進(jìn)行打印。

RTOS庫詳細(xì)信息請參考：

RTOS底層操作庫

https://wiki.luatos.com/api/rtos.html?highlight=rtos#rtos-meminfo-type

2.3 示例效果

MQTT單鏈接示例如下圖所示，實(shí)現(xiàn)效果為模塊每3秒向服務(wù)器發(fā)送一次數(shù)據(jù)。

前面代碼中所提到的mqtt-uart透傳實(shí)現(xiàn)效果圖如下所示：

3. MQTT多鏈接示例

3.1 main.lua說明

在main.lua中我們需要調(diào)用multilink_mqtt，代碼參考如下：

3.2 multilink_mqtt.lua說明

1）在代碼開頭部分，請根據(jù)自己的服務(wù)器修改指定的參數(shù)。

特別說明：
client1_pub_topic
client1_sub_topic
client2_pub_topic
client2_sub_topic

以上幾項(xiàng)在后面函數(shù)中會(huì)再次賦參數(shù)，因此會(huì)覆蓋掉這里的參數(shù)，所以大家可以選擇不填。

2）此create_mqtt函數(shù)主要功能是創(chuàng)建并配置MQTT客戶端對象。

具體步驟包括：

使用mqtt.create創(chuàng)建一個(gè)MQTT客戶端對象，并將其存儲(chǔ)在mqtt_param表的mqttc字段中；

使用log.info打印MQTT客戶端的配置信息；

使用mqttc:auth進(jìn)行MQTT三元組配置；

使用mqttc:autoreconn配置自動(dòng)重連機(jī)制，true表示啟動(dòng)自動(dòng)重連機(jī)制，3000為自動(dòng)重連周期，單位為ms。

3）此mqtt_client1函數(shù)主要功能是創(chuàng)建并配置一個(gè)MQTT客戶端1（client1），并鏈接到指定的MQTT服務(wù)器。

具體步驟包括：

client1_pub_topic和client1_sub_topic分別定義了客戶端1的上報(bào)主題和訂閱主題，device_id為設(shè)備的IMEI號；

使用log.info函數(shù)打印客戶端1的上報(bào)和下發(fā)主題；

使用create_mqtt函數(shù)創(chuàng)建MQTT客戶端1，并傳入mqtt1_param表中參數(shù)；

設(shè)置MQTT客戶端1的事件回調(diào)函數(shù)，event為事件類型標(biāo)識，可能出現(xiàn)的值有"conack"（連接確認(rèn)）、"recv"（接收消息）、"sent"（發(fā)送完成）、"disconnect"（服務(wù)器斷開連接）等，再根據(jù)不同事件類型執(zhí)行不同的功能；

調(diào)用connect方法連接到MQTT服務(wù)器。

4）此mqtt_client2函數(shù)主要功能是創(chuàng)建并配置一個(gè)MQTT客戶端2（client2），并鏈接到指定的MQTT服務(wù)器。

代碼內(nèi)容與mqtt_client1類似，此處不再復(fù)述。

5）此sys.taskInit為主task函數(shù)

函數(shù)主要功能是初始化剛才那兩個(gè)MQTT客戶端，確保它們能夠成功連接到服務(wù)器，并進(jìn)行周期性的發(fā)布消息以實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的通信。代碼中還進(jìn)行了設(shè)備聯(lián)網(wǎng)檢查及庫的兼容性驗(yàn)證，確保在合適環(huán)境下運(yùn)行。

具體步驟包括：

使用sys.waitUntil讓系統(tǒng)等待網(wǎng)絡(luò)連接就緒；

使用mobile.imei()獲取模塊IMEI號后賦值給device_id作為設(shè)備ID；

代碼檢查是否存在有可用的MQTT庫。若不存在，進(jìn)入一個(gè)無限循環(huán)，每秒打印一個(gè)日志信息，告知用戶未找到MQTT庫；

分別啟動(dòng)兩個(gè)MQTT客戶端，并等待與服務(wù)器成功連接的確認(rèn)；

設(shè)定要發(fā)布的數(shù)據(jù)及qos（服務(wù)質(zhì)量）等級，qos為1表示消息至少會(huì)被傳遞一次；

使用一個(gè)無限循環(huán)，每隔3秒檢查MQTT客戶端是否準(zhǔn)備好，并發(fā)送帶有時(shí)間戳的數(shù)據(jù)到指定的主題。

6）此sys.taskInit的主要功能是，每隔3秒打印一次Lua程序和操作系統(tǒng)的內(nèi)存使用情況。

3.3 示例效果

Client 1：

Client 2：

4. MQTT SSL不帶證書鏈接示例

4.1 main.lua說明

在main.lua中我們需要調(diào)用ssl_mqtt，代碼參考如下：

4.2 ssl_mqtt.lua說明

1）在代碼開頭部分，根據(jù)自己的服務(wù)器修改對應(yīng)參數(shù)。

特別注意：

MQTT SSL不帶證書鏈接與帶證書鏈接為同一個(gè)文件，我們本節(jié)教程是MQTT SSL不帶證書鏈接，因此要將mqtt_isssl的值改為true ，大家可自行參考下方代碼進(jìn)行修改。

2）其余代碼部分就與MQTT單鏈接示例中的single_mqtt.lua 代碼相同，同樣為避免重復(fù)信息過多，影響閱讀感受，大家可轉(zhuǎn)到上文2.2 single_mqtt.lua說明進(jìn)行了解。

4.3 示例效果

5. MQTT SSL帶證書鏈接示例

5.1 main.lua說明

在main.lua中我們依舊需要調(diào)用ssl_mqtt，代碼參考如下：

5.2 ssl_mqtt.lua說明

1）在代碼開頭部分，依舊需要大家根據(jù)自己的服務(wù)器進(jìn)行修改對應(yīng)參數(shù)。

不過需要注意的是，本次是使用MQTT SSL帶證書鏈接，所以需要將mqtt_isssl的值改為table；

另外需要注意的是，既然是帶證書鏈接，那么肯定是需要準(zhǔn)備好證書文件了，大家在使用自己的服務(wù)器時(shí)，一定要準(zhǔn)備好對應(yīng)的證書文件才行，證書文件建議直接放在 LuatOS-Air201demomqtt 文件夾下，證書文件路徑根據(jù)代碼中示例自行修改。

在燒錄時(shí)，要將證書文件作為腳本文件一同燒錄到模組中。詳細(xì)燒錄教程，大家可自行參考：
https://docs.openluat.com/Luatools/

2）其余代碼部分就與MQTT單鏈接示例中的single_mqtt.lua代碼相同，為避免重復(fù)信息過多，影響閱讀感受，大家可轉(zhuǎn)到上文

2.2 single_mqtt.lua說明進(jìn)行了解。

5.3 示例效果

分享完畢，歡迎關(guān)注

審核編輯 黃宇