超全教程Air201：MQTT實用示例

今天我們學習的是關于Air201的MQTT實用示例的終極指南。

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

大家可根據自身需求，選擇對應的例程學習。

1. 搭建環境
 

新同學建議先看前期的基礎知識相關教程，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，請根據前面教學重新拉取。

1.1 硬件準備

Air201 PCBA

帶有數據通信功能的數據線

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工具為例進行學習，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信息：

填寫好信息，點擊右上角【連接】。

下一步，開始添加訂閱主題和發布消息主題：

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配置已經完成，現在開始正式學習。學成之后便可通過MQTT進行自由通信了，實際效果如下圖所示：

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中的代碼進行簡單說明，并指導大家修改指定參數，以便順利進行MQTT單鏈接操作。

1）在代碼開頭部分，根據自己的服務器修改指定的參數。

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

要根據實際服務器要求來填寫。

2）此task實現的是MQTT的連接、訂閱消息、發布消息的流程。

要先等待網絡就緒之后，才可進行MQTT后續操作。

待網絡就緒之后，根據代碼編寫情況此時client_id、pub_topic和sub_topic會發生變化，會覆蓋掉代碼開頭部分時的配置，這點需要注意。device_id為模組的IMEI號。

3）此task的功能為模組每3秒向服務器發送一次數據：

4）此代碼可實現mqtt-uart透傳，利用串口工具給服務器發消息或者接收來自服務器的消息。

注意：要使用串口1，且波特率為9600。

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

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，實現效果為模塊每3秒向服務器發送一次數據。

前面代碼中所提到的mqtt-uart透傳實現效果圖如下所示：

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，請根據自己的服務器修改指定的參數。

特別說明：
client1_pub_topic
client1_sub_topic
client2_pub_topic
client2_sub_topic

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

2）此create_mqtt函數主要功能是創建并配置MQTT客戶端對象。

具體步驟包括：

使用mqtt.create創建一個MQTT客戶端對象，并將其存儲在mqtt_param表的mqttc字段中；

使用log.info打印MQTT客戶端的配置信息；

使用mqttc:auth進行MQTT三元組配置；

使用mqttc:autoreconn配置自動重連機制，true表示啟動自動重連機制，3000為自動重連周期，單位為ms。

3）此mqtt_client1函數主要功能是創建并配置一個MQTT客戶端1（client1），并鏈接到指定的MQTT服務器。

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函數打印客戶端1的上報和下發主題；

使用create_mqtt函數創建MQTT客戶端1，并傳入mqtt1_param表中參數；

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

調用connect方法連接到MQTT服務器。

4）此mqtt_client2函數主要功能是創建并配置一個MQTT客戶端2（client2），并鏈接到指定的MQTT服務器。

代碼內容與mqtt_client1類似，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MQTT客戶端，確保它們能夠成功連接到服務器，并進行周期性的發布消息以實現與服務器的通信。代碼中還進行了設備聯網檢查及庫的兼容性驗證，確保在合適環境下運行。

具體步驟包括：

使用sys.waitUntil讓系統等待網絡連接就緒；

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，進入一個無限循環，每秒打印一個日志信息，告知用戶未找到MQTT庫；

分別啟動兩個MQTT客戶端，并等待與服務器成功連接的確認；

設定要發布的數據及qos（服務質量）等級，qos為1表示消息至少會被傳遞一次；

使用一個無限循環，每隔3秒檢查MQTT客戶端是否準備好，并發送帶有時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不帶證書鏈接示例

4.1 main.lua說明

在main.lua中我們需要調用ssl_mqtt，代碼參考如下：

4.2 ssl_mqtt.lua說明

1）在代碼開頭部分，根據自己的服務器修改對應參數。

特別注意：

MQTT SSL不帶證書鏈接與帶證書鏈接為同一個文件，我們本節教程是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多，影響閱讀感受，大家可轉到上文2.2 single_mqtt.lua說明進行了解。

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，依舊需要大家根據自己的服務器進行修改對應參數。

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，那么肯定是需要準備好證書文件了，大家在使用自己的服務器時，一定要準備好對應的證書文件才行，證書文件建議直接放在 LuatOS-Air201demomqtt 文件夾下，證書文件路徑根據代碼中示例自行修改。

在燒錄時，要將證書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說明進行了解。

5.3 示例效果

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