前言

在上一次的项目中，利用STM32开发板和ESP8266模块，完成了一个物联网台灯、门铃报警的小项目。利用手机上的微信小程序，就能控制开发板上LED灯的亮灭，按下开发板上的按键，也能够在微信小程序上显示报警。
虽然说完成了这个项目，但仔细思考就能发现明显缺陷。手机和开发板必须连接在同一个WiFi信号下，如此一来，实际的应用场景就会变得非常狭窄了。只有使用者在家中，且手机连着WiFi的情况下，才能发挥作用。如果使用者外出，手机和开发板不在同一个WiFi上，那就不能控制台灯，也不能收到门铃报警了。
那么如何克服这个缺点呢？这里就引入了MQTT协议来解决这个问题。
同时，还引入了FreeRTOS系统，来怼项目进行优化。

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一、什么是MQTT协议

在理解MQTT协议之前，首先要知道，网络通讯的基础。两个设备之间，是如何传输数据的。
在之前的项目中，开发板和手机连在同一个WiFi上，让开发板和手机通讯的时候，必须要确定的两个要素，分别是IP地址和Port端口。
也就是说，想要在两个设备之间传输数据，就必须要知道两个设备的IP地址和Prot端口。那么同样的，如果想要我们不同网络下，实现开发板和手机之间的网络通讯，也需要知道两个设备的IP地址和prot端口。
但是呢，仅仅是知道了IP地址和端口之后，也是不能直接进行通讯的，因为两个路由器之间，不能直接进行通讯，中间必须要有一个服务器的存在。路由器a将信息放到服务器上，路由器b在服务器上查询这个信息。这种通过发布和订阅的形式进行通讯的网络通讯协议，就是叫做MQTT协议。
MQTT协议，是一种基于TCP/IP形式的网络协议。可以以一对一的形式进行发布和订阅，也可以以一对多的形式进行发布的订阅。
在嵌入式中，MQTT协议的发布者，常常是单片机，它采集各种传感器的信息，通过MQTT协议将数据发布到服务器上。而订阅者，则是通过Linux或者java程序编写的可以在电脑或者手机上运行的程序。

二、如何使用MQTT协议通讯

1.官网下载

首先需要登录网站，mqttx.app，下载并安装客户端。
然后选择阿里云或者其他云服务商，注册之后，配置嵌入式设备，通过四个连接参数，输入客户端中就可以进行连接了。
连接上之后，就能在服务器和客户端之间，进行发布和订阅了。

以上，只是利用客户端开验证配置的服务器有没有成功，在验证成功之后，就需要将MQTT协议相关的程序移植到开发板上了。
之后我们需要登入GitHub网站，下载要移植的程序。
https://github.com/eclipse/paho.mqtt.embedded-c
该网站登录下载可能很慢，甚至失败，可在别的地方找资源。
然后就可以把需要的文件加载到程序中了。

三、什么是FreeRTOS？

在之前的项目中，我们的程序是运行在一个while（1）{程序}的无限循环中的。单片机在不断运行，进行轮询。虽然还有中断方式辅助，但这种裸机的运行方式效率比较低，当需要处理的传感器数量多了起来，就难以对付了。
故而要引入RTOS，也就是实时操作系统，它可以以多任务的方式对运行，多效率的提高有很大的帮助。
而FreeRTOS，是RTOS中的一个系统，因为是免费提供的，这里采用这个。
和上面的MQTT一样，我们也需要下载一个官方提供的支持包，在freertos.org下载。然后将其移植。

总结

在物联网开发中，MQTT和FreeRTOS是必须要掌握的。对台灯这个小项目的改造，并没有用到很复杂的逻辑，但在这个过程中，对MQTT和FreeRTOS，有了最基本的了解。

最后

以上就是灵巧柠檬为你收集整理的【STM32】引入MQTT协议和FreeRTOS前言一、什么是MQTT协议二、如何使用MQTT协议通讯三、什么是FreeRTOS？总结的全部内容，希望文章能够帮你解决【STM32】引入MQTT协议和FreeRTOS前言一、什么是MQTT协议二、如何使用MQTT协议通讯三、什么是FreeRTOS？总结所遇到的程序开发问题。

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