這篇文章主要為大家展示了“在樹莓派上如何使用MQTT ”，內(nèi)容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領(lǐng)大家一起研究并學(xué)習(xí)一下“在樹莓派上如何使用MQTT ”這篇文章吧。

企業(yè)建站必須是能夠以充分展現(xiàn)企業(yè)形象為主要目的，是企業(yè)文化與產(chǎn)品對外擴(kuò)展宣傳的重要窗口，一個(gè)合格的網(wǎng)站不僅僅能為公司帶來巨大的互聯(lián)網(wǎng)上的收集和信息發(fā)布平臺(tái)，創(chuàng)新互聯(lián)面向各種領(lǐng)域：成都公路鉆孔機(jī)等成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)公司、營銷型網(wǎng)站建設(shè)解決方案、網(wǎng)站設(shè)計(jì)等建站排名服務(wù)。

環(huán)境搭建

安裝 Python3

本項(xiàng)目使用 Python3 進(jìn)行開發(fā)，一般情況下，樹莓派系統(tǒng)會(huì)內(nèi)置 Python3，如果不確定系統(tǒng)內(nèi)是否已經(jīng)安裝，可以使用下面的命令進(jìn)行確認(rèn)。

python3 --version

如果顯示 Python 3.x.x（x 表示數(shù)字）則表示已經(jīng)安裝，否則請使用 apt 命令安裝（或跟隨 Python3 安裝指南 操作 ）。

sudo apt install python3

安裝 MQTT 客戶端庫

為了方便連接到 MQTT 服務(wù)器，我們需要安裝 paho-mqtt 庫。可以選擇以下兩種方法之一進(jìn)行安裝。

使用源碼安裝

git clone https://github.com/eclipse/paho.mqtt.python 
cd paho.mqtt.python 
python3 setup.py install

使用 pip3 安裝

pip3 install paho-mqtt

MQTT 的使用

連接 MQTT 服務(wù)器

本文將使用 EMQ X 提供的 免費(fèi)公共 MQTT 服務(wù)器，該服務(wù)基于 EMQ X 的 MQTT 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái) 創(chuàng)建。服務(wù)器接入信息如下：

• Broker: broker.emqx.io

• TCP Port: 1883

• Websocket Port: 8083

如果有需要，您也可以使用 docker 在本地快速安裝 EMQ X 服務(wù)器。

docker run -d --name emqx -p 1883:1883 -p 8083:8083 -p 8084:8084 -p 18083:18083 emqx/emqx

連接示例代碼

# test_connect.py 
import paho.mqtt.client as mqtt 

# 回調(diào)函數(shù)。當(dāng)嘗試與 MQTT broker 建立連接時(shí)，觸發(fā)該函數(shù)。
# client 是本次連接的客戶端實(shí)例。
# userdata 是用戶的信息，一般為空。但如果有需要，也可以通過 user_data_set 函數(shù)設(shè)置。
# flags 保存服務(wù)器響應(yīng)標(biāo)志的字典。
# rc 是響應(yīng)碼。
# 一般情況下，我們只需要關(guān)注 rc 響應(yīng)碼是否為 0 就可以了。
def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    if rc == 0:
        print("Connected success")
    else:
        print(f"Connected fail with code {rc}")

client = mqtt.Client() 
client.on_connect = on_connect 
client.connect("broker.emqx.io", 1883, 60) 
client.loop_forever()

將上面的代碼保存為 test_connect.py 文件，并運(yùn)行

python3 test_connect.py

我們在 on_connect 函數(shù)里對響應(yīng)碼進(jìn)行了判斷，為 0 則輸出 Connected success 表示連接成功。如果返回的是其它數(shù)字，我們就需要對照下面的響應(yīng)碼進(jìn)行判斷。

0: 連接成功
1: 連接失敗-不正確的協(xié)議版本
2: 連接失敗-無效的客戶端標(biāo)識(shí)符
3: 連接失敗-服務(wù)器不可用
4: 連接失敗-錯(cuò)誤的用戶名或密碼
5: 連接失敗-未授權(quán)
6-255: 未定義
如果是其它問題，可以檢查網(wǎng)絡(luò)情況，或者確認(rèn)是否安裝了 `paho-mqtt`。

在 MQTT 協(xié)議的概念中，消息是通過主題傳遞的，比如設(shè)備 A 向主題 T 發(fā)送消息，那么只有訂閱了主題 T 的設(shè)備才能接收到。所以僅僅接入 MQTT 服務(wù)器并沒有太大意議，要完整地使用 MQTT 服務(wù)，我們還需要知道如何訂閱和發(fā)布消息。

訂閱消息

打開任意編輯器，輸入下面的代碼，并保存為 subscriber.py 文件：

# subscriber.py
import paho.mqtt.client as mqtt

def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print(f"Connected with result code {rc}")
    # 訂閱，需要放在 on_connect 里
    # 如果與 broker 失去連接后重連，仍然會(huì)繼續(xù)訂閱 raspberry/topic 主題
    client.subscribe("raspberry/topic")

# 回調(diào)函數(shù)，當(dāng)收到消息時(shí)，觸發(fā)該函數(shù)
def on_message(client, userdata, msg):
    print(f"{msg.topic} {msg.payload}")
    
client = mqtt.Client()
client.on_connect = on_connect
client.on_message = on_message

# 設(shè)置遺囑消息，當(dāng)樹莓派斷電，或者網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常中斷時(shí)，發(fā)送遺囑消息給其他客戶端
client.will_set('raspberry/status', {"status": "Off"})

# 創(chuàng)建連接，三個(gè)參數(shù)分別為 broker 地址，broker 端口號，?；顣r(shí)間
client.connect("broker.emqx.io", 1883, 60)

# 設(shè)置網(wǎng)絡(luò)循環(huán)堵塞，在調(diào)用 disconnect() 或程序崩潰前，不會(huì)主動(dòng)結(jié)束程序
client.loop_forever()

調(diào)用 subscribe() 函數(shù)，可以讓樹莓派訂閱一個(gè)主題。在上面的代碼中，我們使用它訂閱了 raspberry/topic 主題，并監(jiān)聽消息。

另外，我們還使用 will_set() 設(shè)置了遺囑消息。 遺囑消息是 MQTT 的一個(gè)特性，當(dāng)設(shè)備在意外斷開網(wǎng)絡(luò)連接后，會(huì)向某個(gè)特定的主題發(fā)送消息。通過這個(gè)特性，我們可以得知樹莓派是否斷電，或者出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)異常。

發(fā)布消息

打開任意編輯器，輸入下面的代碼，并保存為 publisher.py 文件：

import paho.mqtt.client as mqtt
import time

def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print(f"Connected with result code {rc}")
    
client = mqtt.Client()
client.on_connect = on_connect
client.connect("broker.emqx.io", 1883, 60)

# 每間隔 1 秒鐘向 raspberry/topic 發(fā)送一個(gè)消息，連續(xù)發(fā)送 5 次
for i in range(5):
  	# 四個(gè)參數(shù)分別為：主題，發(fā)送內(nèi)容，QoS, 是否保留消息
    client.publish('raspberry/topic', payload=i, qos=0, retain=False)
    print(f"send {i} to raspberry/topic")
    time.sleep(1)

client.loop_forever()

調(diào)用 publish() 函數(shù)，可以向一個(gè)主題發(fā)送消息。在上面的代碼中，我們使用了它向主題 raspberry/topic 發(fā)送消息。其中參數(shù) QoS 是另一個(gè) MQTT 特性，如果你想了解更多 QoS 的內(nèi)容，可以查看 MQTT QoS（服務(wù)質(zhì)量）介紹，這里我們暫且設(shè)為 0。

測試

我們使用 MQTT 5.0 客戶端工具 - MQTT X 進(jìn)行以下測試。

測試訂閱消息

運(yùn)行 Python 代碼，并主動(dòng)發(fā)送一個(gè)消息。

1. 打開終端，運(yùn)行 Python 代碼，監(jiān)聽消息 。

   python3 subscriber.py

2. 使用 MQTT X 客戶端與 MQTT 服務(wù)器建立連接，并向主題 raspberry/topic 發(fā)送消息 。

3. 查看樹莓派終端信息，將會(huì)看到已成功接收到 MQTT X 發(fā)布的消息。

測試發(fā)布消息

1. 在 MQTT X 客戶端中訂閱 raspberry/topic 主題 。

2. 在終端運(yùn)行 Python 代碼。

3. 在 MQTT X 客戶端中，查看樹莓派發(fā)送的消息。

測試遺囑消息

接下來測試一下遺囑消息是否設(shè)置成功。

1. 在 MQTT X 客戶端中，訂閱 raspberry/status。

2. 中斷程序，或者斷開樹莓派的網(wǎng)絡(luò)。

3. 在 MQTT X 客戶端中，查看 raspberry/status 主題接收到的消息。

以上是“在樹莓派上如何使用MQTT ”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對大家有所幫助，如果還想學(xué)習(xí)更多知識(shí)，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道！

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