簡(jiǎn)介

Air780EP 是合宙的低功耗4G模組之一，支持LuatOS的腳本二次開發(fā)，即使是不太懂技術(shù)的老板，也能輕松使用 Air780EP開發(fā)產(chǎn)品。
本文應(yīng)各位大佬邀請(qǐng)，詳細(xì)講解了Air780EP 的MQTT的應(yīng)用教程！

MQTT協(xié)議具有長連接、低帶寬、高可靠性的優(yōu)勢(shì)，非常適合物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的通信需求。
除了MQTT，Air780EP還提供了TCP、UDP、HTTP、WebSocket、FTP、NTP等多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持，使得設(shè)備可以靈活地接入不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和平臺(tái)。

實(shí)用場(chǎng)景：需要服務(wù)器下發(fā)消息給設(shè)備，需要及時(shí)收到。例如，遠(yuǎn)程開關(guān)，充電樁等

合宙支持LuatOS功能的模組型號(hào)，除本文介紹的Air780EP外， 還有Air780EPA、Air780E、Air780EX、Air201、Air780EPT、Air780EPS等型號(hào)， 本文介紹的MQTT應(yīng)用流程，同樣也適用于這些型號(hào)。

材料準(zhǔn)備

需要用到的材料和工具：
780EP開發(fā)板一套，包括天線SIM卡，USB線
PC電腦，以及登錄官方IOT后臺(tái) https://iot.openluat.com/
固件和DEMO下載地址 LuatOS軟件包

名詞解析：

user_name用戶名，password密碼，client_id用戶標(biāo)識(shí)，MQTT可以通過前兩個(gè)參數(shù)保證連接的安全，通過client_id確保設(shè)備唯一性。

QOS表示消息質(zhì)量，分為0，1，2三個(gè)等級(jí)，分別表示只發(fā)一次，至少收到一次和只收到一次，通過QOS可以根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性靈活選擇發(fā)送方式以節(jié)省帶寬和保證數(shù)據(jù)可靠。

關(guān)于publish時(shí)QOS值的說明

QOS為0時(shí)，壓入底層TCP發(fā)送堆棧，視為成功
QOS為1時(shí)，收到服務(wù)器回應(yīng)PUBACK，視為成功
QOS為2時(shí)，收到服務(wù)器響應(yīng)PUBREC，立即上行PUBCOMP壓入TCP發(fā)送隊(duì)列，視為成功

mqtt_host主機(jī)，mqtt_port端口，MQTT需要連接的服務(wù)器參數(shù)。mqtt_host可以說是ip或者域名。
topic主題，根據(jù)主題區(qū)別消息類型和來源，主要用來分類數(shù)據(jù)。同時(shí)mqtt是發(fā)布訂閱模型，topic是發(fā)布和訂閱者通信的重要通道。
payload消息內(nèi)容，發(fā)布和訂閱的具體數(shù)據(jù)。
retain保留消息，保留消息是一條將保留標(biāo)志（retained flag）置為true的普通MQTT消息。

broker會(huì)針對(duì)主題依照QoS級(jí)別保留最后一條保留消息，當(dāng)訂閱者訂閱主題時(shí)會(huì)立即收到保留消息。broker僅為每個(gè)主題保留一條保留消息。

API說明：

實(shí)現(xiàn)流程

1. 創(chuàng)建一個(gè)Task協(xié)程

接口

? sys.taskInit(func, arg1, arg2, argN)

參數(shù)

返回值

2. 等待網(wǎng)絡(luò)就緒

3. 創(chuàng)建一個(gè)mqtt實(shí)例

接口

? mqtt.create(adapter,host,port,ssl,isipv6)

參數(shù)

返回值

4. 連接服務(wù)器

接口： mqttc:connect()

參數(shù)：

返回值

注意：本函數(shù)僅代表發(fā)起成功, 后續(xù)仍需根據(jù)ready函數(shù)判斷mqtt是否連接正常

5. 訂閱主題

接口

? mqttc:subscribe(topic, qos)

參數(shù)

返回值

6. 發(fā)布消息

接口：mqttc:publish(topic, data, qos, retain)

參數(shù)

返回值

7. 接收消息

8. 斷開服務(wù)器的連接

接口：? mqttc:disconnect()

參數(shù)：無

返回值

示例

本文以demo_luaLuatOSdemomqtt這個(gè)demo為例作為演示，以MQTTX工具來測(cè)試MQTT運(yùn)行狀況

1.在MQTTX軟件上建立連接

2.在MQTTX軟件上添加訂閱

注意：訂閱主題格式要求默認(rèn)為 /luatos/pub/ 加模塊的IMEI號(hào)，例如 /luatos/pub/868488076506128

3.設(shè)置MQTTX軟件上發(fā)布消息的主題

? 注意：格式要求默認(rèn)為 /luatos/sub/ 加模塊的IMEI號(hào)，例如 /luatos/sub/868488076506128

4.燒錄腳本，上電開機(jī)后模塊會(huì)自動(dòng)向服務(wù)器發(fā)送消息，這是代碼默認(rèn)設(shè)置的，若不需要可以刪掉

5.模塊向服務(wù)器發(fā)送消息，通過Luatools軟件可以看到

MQTT單鏈接示例

在代碼開頭部分，可根據(jù)自己的服務(wù)器修改指定的參數(shù)

注意：user_name、password在有些服務(wù)器上是可以不傳入的，或者是對(duì)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

--根據(jù)自己的服務(wù)器修改以下參數(shù)
local mqtt_host = "lbsmqtt.airm2m.com"
local mqtt_port = 1884
local mqtt_isssl = false
local client_id = "abc"
local user_name = "user"
local password = "password"

local pub_topic = "/luatos/pub/" .. (mcu.unique_id():toHex())   -- 該變量在下方代碼有重新賦值，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，可自行修改腳本邏輯
local sub_topic = "/luatos/sub/" .. (mcu.unique_id():toHex())   -- 該變量在下方代碼有重新賦值，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，可自行修改腳本邏輯

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為模塊的IMEI號(hào)

sys.taskInit(function()
    -- 等待聯(lián)網(wǎng)
    local ret, device_id = sys.waitUntil("net_ready")
    -- 下面的是mqtt的參數(shù)均可自行修改
    -- client_id = device_id
    pub_topic = "/luatos/pub/" .. device_id
    sub_topic = "/luatos/sub/" .. device_id

    -- 打印一下上報(bào)(pub)和下發(fā)(sub)的topic名稱
    -- 上報(bào): 設(shè)備 ---> 服務(wù)器
    -- 下發(fā): 設(shè)備 

	

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

	
-- 這里演示在另一個(gè)task里上報(bào)數(shù)據(jù), 會(huì)定時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù),不需要就注釋掉
sys.taskInit(function()
    sys.wait(3000)
	local data = "123,"
	local qos = 1 -- QOS0不帶puback, QOS1是帶puback的
    while true do
        sys.wait(3000)
        if mqttc and mqttc:ready() then
            local pkgid = mqttc:publish(pub_topic, data .. os.date(), qos)
            -- local pkgid = mqttc:publish(topic2, data, qos)
            -- local pkgid = mqttc:publish(topic3, data, qos)
        end
    end
end)

	

	此代碼可實(shí)現(xiàn)mqtt-uart透?jìng)鳎么诠ぞ呓o服務(wù)器發(fā)消息或者接收來著服務(wù)器的消息

	注意要使用串口1，且波特率為9600

	
-- 以下是演示與uart結(jié)合, 簡(jiǎn)單的mqtt-uart透?jìng)鲗?shí)現(xiàn),不需要就注釋掉
local uart_id = 1
uart.setup(uart_id, 9600)
uart.on(uart_id, "receive", function(id, len)
    local data = ""
    while 1 do
        local tmp = uart.read(uart_id)
        if not tmp or #tmp == 0 then
            break
        end
        data = data .. tmp
    end
    log.info("uart", "uart收到數(shù)據(jù)長度", #data)
    sys.publish("mqtt_pub", pub_topic, data)
end)
sys.subscribe("mqtt_payload", function(topic, payload)
    log.info("uart", "uart發(fā)送數(shù)據(jù)長度", #payload)
    uart.write(1, payload)
end)

	

	MQTT多鏈接示例

	多鏈接的核心，就是要?jiǎng)?chuàng)建兩個(gè)mqtt客戶端的對(duì)象，通過不同的變量控制，代碼部分如下：

	
    --------------------第一個(gè)mqtt客戶端--------------------
    mqttc1 = mqtt.create(nil, mqtt_host, mqtt_port, mqtt_isssl, ca_file)    -- 創(chuàng)建的第一個(gè)mqtt對(duì)象
    mqttc1:auth(client1_id,user_name,password) -- client_id必填,其余選填
    -- mqttc1:keepalive(240) -- 默認(rèn)值240s
    mqttc1:autoreconn(true, 3000) -- 自動(dòng)重連機(jī)制
    mqttc1:on(function(mqtt_client, event, data, payload)
        -- 用戶自定義代碼
        log.info("mqtt", "event", event, mqtt_client, data, payload)
        if event == "conack" then
            -- 聯(lián)上了
            sys.publish("mqtt_conack")
            mqtt_client:subscribe(sub_topic_client)--單主題訂閱
            -- mqtt_client:subscribe({[topic1]=1,[topic2]=1,[topic3]=1})--多主題訂閱
        elseif event == "recv" then
            -- 客戶端1 接收數(shù)據(jù)
            log.info("mqtt", "downlink", "topic", data, "payload", payload)
            sys.publish("mqtt_payload", data, payload)
        elseif event == "sent" then
            -- log.info("mqtt", "sent", "pkgid", data)
        -- elseif event == "disconnect" then
            -- 非自動(dòng)重連時(shí),按需重啟mqttc
            -- mqtt_client:connect()
        end~
    end)

    --------------------第二個(gè)mqtt客戶端--------------------
    mqttc2 = mqtt.create(nil, mqtt_host, mqtt_port, mqtt_isssl, ca_file)    -- 創(chuàng)建的第二個(gè)mqtt對(duì)象
    mqttc2:auth(client2_id,user_name,password) -- client_id必填,其余選填
    -- mqttc2:keepalive(240) -- 默認(rèn)值240s
    mqttc2:autoreconn(true, 3000) -- 自動(dòng)重連機(jī)制
    mqttc2:on(function(mqtt_client, event, data, payload)
        -- 用戶自定義代碼
        log.info("mqtt", "event", event, mqtt_client, data, payload)
        if event == "conack" then
            -- 聯(lián)上了
            sys.publish("mqtt_conack")
            
            mqtt_client:subscribe(sub_topic_client)     -- 主題訂閱 -> 訂閱主題可以額外自定義
            -- mqtt_client:subscribe({[topic1]=1,[topic2]=1,[topic3]=1})--多主題訂閱
        elseif event == "recv" then
            -- 客戶端2 接收數(shù)據(jù)
            log.info("mqtt", "downlink", "topic", data, "payload", payload)
            sys.publish("mqtt_payload", data, payload)
        elseif event == "sent" then
            -- log.info("mqtt", "sent", "pkgid", data)
        -- elseif event == "disconnect" then
            -- 非自動(dòng)重連時(shí),按需重啟mqttc
            -- mqtt_client:connect()
        end
    end)

    -- 客戶端1 發(fā)送數(shù)據(jù)
    mqttc1:publish(topic, data, qos)    -- 發(fā)布topic主題可以自定義，可以不相同
    -- 客戶端2 發(fā)送數(shù)據(jù)
    mqttc2:publish(topic, data, qos)    -- 發(fā)布topic主題可以自定義，可以不相同

	

	
常見問題：

	Q: 模組支持MQTT最新的版本是多少？

	A: MQTT_V3.1.1版本

	Q: 模組最多支持幾路鏈接？

	A: mqtt/tcp/udp的鏈接公用8路通道

	好啦，通過以上步驟，你就能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備到MQTT服務(wù)器的連接與數(shù)據(jù)交互了。

	評(píng)論區(qū)討論下你遇到的問題吧~

	


	審核編輯 黃宇