超全教程Air201：MQTT實(shí)用示例

今天我們學(xué)習的是關(guān)于A(yíng)ir201的MQTT實(shí)用示例的終極指南。

本教程教你通過(guò)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(shū)鏈接

MQTT SSL帶證書(shū)鏈接

大家可根據自身需求，選擇對應的例程學(xué)習。

1. 搭建環(huán)境
 

新同學(xué)建議先看前期的基礎知識相關(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(méi)有找到該腳本，可能代碼并非最新，請根據前面教學(xué)重新拉取。

1.1 硬件準備

Air201 PCBA

帶有數據通信功能的數據線(xiàn)

Win10以上PC

1.2 軟件準備

LuaTools調試工具：
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，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，根據下方圖中操作指示填寫(xiě)信息：

填寫(xiě)好信息，點(diǎn)擊右上角【連接】。

下一步，開(kāi)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
要求默認為：/luatos/sub/ 加模組的IMEI號
 

例如：
/luatos/sub/864536071785271

MQTTX配置已經(jīng)完成，現在開(kāi)始正式學(xué)習。學(xué)成之后便可通過(guò)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(shuō)明

在main.lua中我們需要調用single_mqtt，代碼參考如下：

2.2 single_mqtt.lua說(shuō)明

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

1）在代碼開(kāi)頭部分，根據自己的服務(wù)器修改指定的參數。

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(méi)有要求限制。

要根據實(shí)際服務(wù)器要求來(lái)填寫(xiě)。

2）此task實(shí)現的是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后續操作。

待網(wǎng)絡(luò )就緒之后，根據代碼編寫(xiě)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(kāi)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)送一次數據：

4）此代碼可實(shí)現mqtt-uart透傳，利用串口工具給服務(wù)器發(fā)消息或者接收來(lái)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(guò)使用rtos.meminfo()查詢(xún)內存信息，并進(jìn)行打印。

RTOS庫詳細信息請參考：

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)現效果為模塊每3秒向服務(wù)器發(fā)送一次數據。

前面代碼中所提到的mqtt-uart透傳實(shí)現效果圖如下所示：

3. MQTT多鏈接示例

3.1 main.lua說(shuō)明

在main.lua中我們需要調用multilink_mqtt，代碼參考如下：

3.2 multilink_mqtt.lua說(shuō)明

1）在代碼開(kāi)頭部分，請根據自己的服務(wù)器修改指定的參數。

特別說(shuō)明：
client1_pub_topic
client1_sub_topic
client2_pub_topic
client2_sub_topic

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

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

具體步驟包括：

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

使用log.info打印MQTT客戶(hù)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)重連機制，true表示啟動(dòng)自動(dòng)重連機制，3000為自動(dòng)重連周期，單位為ms。

3）此mqtt_client1函數主要功能是創(chuàng )建并配置一個(gè)MQTT客戶(hù)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(hù)端1的上報主題和訂閱主題，device_id為設備的IMEI號；

使用log.info函數打印客戶(hù)端1的上報和下發(fā)主題；

使用create_mqtt函數創(chuàng )建MQTT客戶(hù)端1，并傳入mqtt1_param表中參數；

設置MQTT客戶(hù)端1的事件回調函數，event為事件類(lèi)型標識，可能出現的值有"conack"（連接確認）、"recv"（接收消息）、"sent"（發(fā)送完成）、"disconnect"（服務(wù)器斷開(kāi)連接）等，再根據不同事件類(lèi)型執行不同的功能；

調用connect方法連接到MQTT服務(wù)器。

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

代碼內容與mqtt_client1類(lèi)似，此處不再復述。

5）此sys.taskInit為主task函數

函數主要功能是初始化剛才那兩個(gè)MQTT客戶(hù)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)現與服務(wù)器的通信。代碼中還進(jìn)行了設備聯(lián)網(wǎng)檢查及庫的兼容性驗證，確保在合適環(huán)境下運行。

具體步驟包括：

使用sys.waitUntil讓系統等待網(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(wú)限循環(huán)，每秒打印一個(gè)日志信息，告知用戶(hù)未找到MQTT庫；

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

設定要發(fā)布的數據及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(wú)限循環(huán)，每隔3秒檢查MQTT客戶(hù)端是否準備好，并發(fā)送帶有時(shí)間戳的數據到指定的主題。

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

3.3 示例效果

Client 1：

Client 2：

4. MQTT SSL不帶證書(shū)鏈接示例

4.1 main.lua說(shuō)明

在main.lua中我們需要調用ssl_mqtt，代碼參考如下：

4.2 ssl_mqtt.lua說(shuō)明

1）在代碼開(kāi)頭部分，根據自己的服務(wù)器修改對應參數。

特別注意：

MQTT SSL不帶證書(shū)鏈接與帶證書(shū)鏈接為同一個(gè)文件，我們本節教程是MQTT SSL不帶證書(shū)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，同樣為避免重復信息過(guò)多，影響閱讀感受，大家可轉到上文2.2 single_mqtt.lua說(shuō)明進(jìn)行了解。

4.3 示例效果

5. MQTT SSL帶證書(shū)鏈接示例

5.1 main.lua說(shuō)明

在main.lua中我們依舊需要調用ssl_mqtt，代碼參考如下：

5.2 ssl_mqtt.lua說(shuō)明

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

不過(guò)需要注意的是，本次是使用MQTT SSL帶證書(shū)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(shū)鏈接，那么肯定是需要準備好證書(shū)文件了，大家在使用自己的服務(wù)器時(shí)，一定要準備好對應的證書(shū)文件才行，證書(shū)文件建議直接放在 LuatOS-Air201demomqtt 文件夾下，證書(shū)文件路徑根據代碼中示例自行修改。

在燒錄時(shí)，要將證書(shū)文件作為腳本文件一同燒錄到模組中。詳細燒錄教程，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，為避免重復信息過(guò)多，影響閱讀感受，大家可轉到上文大家可以轉到2.2 single_mqtt.lua說(shuō)明進(jìn)行了解。

5.3 示例效果

分享完畢，歡迎關(guān)注~