一、MQTT協(xié)議簡介

MQTT(消息隊列遙測傳輸)是一個基于客戶端-服務器的消息發(fā)布/訂閱傳輸協(xié)議，是ISO標準(ISO/IEC PRF 20922)下基于發(fā)布/訂閱范式的消息協(xié)議。MQTT工作在TCP/IP協(xié)議棧上，是為硬件性能低下的遠程設備以及網(wǎng)絡狀況不理想的情況下而設計的發(fā)布/訂閱型消息協(xié)議。由于MQTT協(xié)議的輕量、簡便、開放的特點使它適用范圍非常廣泛。在很多情況下，包括受限的環(huán)境中使用，廣泛應用于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）。MQTT協(xié)議在衛(wèi)星鏈路通信傳感器、醫(yī)療設備、智能家居、及一些小型化設備中已廣泛使用。

本文使用小凌派RK2206開發(fā)板實現(xiàn)基于OpenHarmony的本地MQTT服務。小凌派RK2206開發(fā)板采用瑞芯微高性能、高性價比的RK2206芯片。RK2206芯片是一款低功耗、高集成的MCU無線局域網(wǎng)處理器，它可以應用于不同的應用領域，如物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設備、家庭自動化、云連接等。小凌派RK2206開發(fā)板內(nèi)置WIFI模塊，外部接口豐富，使用一個小凌派RK2206開發(fā)板就能夠輕松實現(xiàn)MQTT物聯(lián)網(wǎng)多種應用。

二、硬件電路設計

如圖1所示，為小凌派RK2206開發(fā)板支持的外部接口，本文使用小凌派RK2206開發(fā)板內(nèi)置的WIFI和MQTT服務器通信。

圖1 小凌派RK2206開發(fā)板

三、軟件設計

１、主程序設計

在iot_mqtt_example函數(shù)中，通過LOS_TaskCreate函數(shù)創(chuàng)建iot_mqtt_thread線程，并設置線程優(yōu)先級、線程堆棧大小等參數(shù)。

2、MQTT服務程序設計

iot_mqtt_thread函數(shù)中，開發(fā)板先連接WIFI，通過WIFI和PC端的MQTT服務器通信；WIFI連接成功后，初始化網(wǎng)絡，初始化MQTT客戶端；初始化完成后，連接MQTT服務端，注冊消息接收函數(shù)message_receive；函數(shù)進入循環(huán)，5s向PC端MQTT服務器發(fā)送一次消息。

3、MQTT消息接收程序設計

MQTT消息接收程序主要用于接收MQTT服務端下發(fā)的消息，接收到消息后，打印接收的信息。

四、編譯測試

1、修改MQTT服務端IP

PC端按鍵WIN + R鍵打開命令行CMD，執(zhí)行命令ipconfig獲取PC端的IP地址，如圖2所示，PC端的IP地址為：192.168.1.164。

圖2 獲取PC端IP地址

對應修改代碼中的MQTT_SERVER_IP為查詢到PC端IP地址192.168.1.164，MQTT_SERVER_PORT修改為MQTT服務器端口號1883。代碼如下所示：

2、下載MQTT代理工具mosquitto

根據(jù)PC電腦位數(shù)選擇對應的安裝包，32位系統(tǒng)下載x86后綴的安裝包，64位系統(tǒng)下載x64后綴的安裝包，本文選擇mosquitto-2.0.9a-install-windows版本進行測試。

32位系統(tǒng)下載地址：https://mosquitto.org/files/binary/win32/，如圖3所示。

圖3 32位系統(tǒng)安裝包

64位系統(tǒng)下載地址：https://mosquitto.org/files/binary/win64/，如圖4所示。

圖4 64位系統(tǒng)安裝包

下載mosquitto安裝包后，點擊安裝mosquitto工具；安裝完畢后，需要配置mosquitto，修改mosquitto安裝路徑下的mosquitto.conf文件，如圖5所示。

圖5 mosquitto配置文件

在mosquitto.conf文件末尾增加如下配置，其中，192.168.1.164為PC端IP地址，1883為MQTT服務器端口號，allow_anonymous為允許匿名登錄。

mosquitto安裝配置完成后，需要開啟mosquitto服務，右擊打開我的電腦-管理-服務和應用程序-服務，找到Mosquitto Broker服務，如圖6所示。

圖6 mosquitto服務

雙擊打開Mosquitto Broker服務，點擊啟動，開啟Mosquitto服務，如圖7所示。

圖7 開啟mosquitto服務

3、下載Eclipse Paho MQTT 工具

Paho MQTT工具下載地址：

https://repo.eclipse.org/content/repositories/paho-releases/org/eclipse/paho/org.eclipse.paho.ui.app/1.1.1/。

下載Paho軟件包：org.eclipse.paho.ui.app-1.1.1-win32.win32.x86_64.zip。如圖8所示。

圖8 Eclipse Paho MQTT工具下載地址

下載Paho軟件包后，解壓軟件包，雙擊打開Paho.exe；進入Paho軟件界面，點擊右上角加號按鍵，添加一個MQTT服務器連接，如圖9所示。

圖9 Eclipse Paho MQTT軟件界面

4、WIFI連接

修改代碼中的SSID和PASSWORD為使用WIFI的SSID和密匙，用于連接網(wǎng)絡，設備通過WIFI訪問PC端MQTT服務器。代碼如下所示：

5、運行結果

例程代碼編譯燒寫到開發(fā)板后，按下開發(fā)板的RESET按鍵，通過串口軟件查看日志，串口打印MQTT初始化、連接等日志。

連接

打開paho軟件，點擊連接，當連接成功時，連接狀態(tài)顯示為已連接；需要注意的是，如果出現(xiàn)連接失敗，請嘗試關閉PC防火墻再進行連接。

訂閱

點擊訂閱添加按鍵，新增主題IOT_MQTT（主題名稱需要與例程代碼MQTTPublish函數(shù)傳參的主題名稱一致），點擊訂閱按鍵，此時，歷史記錄頁面就開始顯示接收的開發(fā)板上報信息，如圖10所示。

圖10 訂閱消息

發(fā)布

在發(fā)布主題欄，輸入主題名稱substopic（主題名稱需要與例程代碼MQTTSubscribe函數(shù)傳參的主題名稱一致），在消息欄輸入消息hello world，點擊發(fā)布，此時，歷史記錄頁面顯示已發(fā)布出的消息，如圖11所示。

圖11 發(fā)布消息

同時，開發(fā)板串口會同步顯示接收到的消息日志，如下所示。

來源：凌智電子