樹莓派學習筆記：MQTT協議的簡單應用

前言

基於MQTT的協議，將外網手機發送的字符通過樹莓派輸出。
PC上搭建MQTT服務器，樹莓派和手機作爲客戶端，發佈和訂閱消息。

MQTT簡介

MQTT 是輕量級基於代理的發佈/訂閱的消息傳輸協議，設計思想是開放、簡單、輕量、易於實現。這些特點使它適用於受限環境。該協議的特點有：

使用發佈/訂閱消息模式，提供一對多的消息發佈，解除應用程序耦合。
對負載內容屏蔽的消息傳輸。
使用 TCP/IP 提供網絡連接。
小型傳輸，開銷很小（固定長度的頭部是 2 字節），協議交換最小化，以降低網絡流量。
使用 Last Will 和 Testament 特性通知有關各方客戶端異常中斷的機制。
有三種消息發佈服務質量：
“至多一次”，消息發佈完全依賴底層 TCP/IP 網絡。會發生消息丟失或重複。這一級別可用於如下情況，環境傳感器數據，丟失一次讀記錄無所謂，因爲不久後還會有第二次發送。
“至少一次”，確保消息到達，但消息重複可能會發生。
“只有一次”，確保消息到達一次。這一級別可用於如下情況，在計費系統中，消息重複或丟失會導致不正確的結果。

MQTT服務器的搭建：

選擇Apollo搭建MQTT服務器
下載地址：http://activemq.apache.org/apollo/download.html

步驟：
1.下載Apollo服務器並解壓，在CMD環境運行其工作目錄下的 bin\apollo.cmd，命令後面帶上參數「create mybroker」，創建服務器實例。這裏需要Java環境，系統環境變量下要有JAVA_HOME。

2.進入 mybroker\bin\ 目錄，在CMD輸入命令「apollo-broker.cmd run」

3.mybroker文件夾中 etc\apollo.xml 是配置服務器信息的文件etc\users.properties 文件包含連接MQTT服務器時用到的用戶名和密碼，初始默認帳號是admin，密碼password；

登錄接口：https://127.0.0.1:61681/或http://127.0.0.1:61680/

樹莓派訂閱：

3.1 安裝paho-mqtt
使用pip工具安裝paho-mqtt，輸入以下指令即可：
sudo pip install paho-mqtt

3.2 樹莓派訂閱代碼——client.py

# File Name:mqtt_chat_client.py
# Python Version:3.5.1

import paho.mqtt.client as mqtt

def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("Connected with result code "+str(rc))
    client.subscribe("gpio")


def on_message(client, userdata, msg):
    print(msg.payload)


if __name__ == '__main__':
    client = mqtt.Client()
    client.username_pw_set("admin", "password")
    client.on_connect = on_connect
    client.on_message = on_message

    HOST = "192.168.0.105"
    client.connect(HOST, 61613, 60)

    user = raw_input("enter name:")
    client.user_data_set(user)

    client.loop_start()

    while True:
        str = raw_input()
        if str:
            client.publish("gpio", str)

手機端發佈訂閱

下載mqtt的app軟件，輸入MQTT代理服務器的IP地址，賬號 密碼登錄。

樹莓派運行mqtt代碼 python client.py
app輸入訂閱主題和消息內容，最後點擊Publish，此時樹莓派的串口就會輸出消息內容了

樹莓派輸出：

最後：

paho-mqtt擴展庫的更多功能的請參考：paho-mqtt 1.1 : Python Package Index