mqtt与硬件交互_实例：使用MQTT进行交互

最近在着手研究使用网页控制硬件的交互过程，发现mqtt协议有很多种语言的封装，整个思路也很清晰，就是一个客户端进行发布和订阅+服务器中间代理的过程，于是开始学习使用MQTT框架搭建交互平台。

客户端使用了MQTT.js，服务器使用mosca(基于nodejs)。

一、了解MQTT基本知识

1.在MQTT通讯过程中，有三种身份，分别是发布者(publisher)、代理(broker)、和订阅者(subscriber)。

2.MQTT传输的消息分为：主题(topic)和负载(payload)两部分：

Topic，为消息的类型，是由客户端发布时指定的，当另外一个客户端订阅(subscribe)主题后，就会收到该主题的消息内容(payload)。

payload当然就是内容了，它和主题一样都存在数据包(packet)中。

3.当应用数据通过MQTT网络发送时，MQTT会把与之相关的服务质量(QoS)和主题名(Topic)相关连。

qos 0 “至多一次”，由于消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络，会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况，环境传感器数据，丢失一次读记录无所谓，因为不久后还会有第二次发送。

qos 1 “至少一次”，确保消息到达，但消息重复可能会发生。

qos 2 “只有一次”，确保消息到达一次。这一级别可用于如下情况，在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。

MQTT.js只是支持了MQTT协议，并没有支持QoS，也就是说，只支持最低级别的“至多一次”(QoS0)。

4.在MQTT客户端上干什么？

发布其他客户端会订阅的信息

订阅其它客户端发布的消息

退订或删除应用程序的消息

断开与服务器连接。

5.MQTT服务器又干什么？

接受来自客户的网络连接

向订阅的客户转发应用程序消息

6.MQTT协议数据包(packet)结构

在MQTT协议中，一个MQTT数据包由：固定头(Fixed header)、可变头(Variable header)、消息体(payload)三部分构成。

这里只了解消息体，固定头和可变头并不需要我们手动写。

payload消息体包含CONNECT、SUBSCRIBE、SUBACK、UNSUBSCRIBE四种类型的消息：

CONNECT，消息体内容主要是：客户端的ClientID、订阅的Topic、Message以及用户名和密码。

SUBSCRIBE，消息体内容是一系列的要订阅的主题以及QoS。

SUBACK，消息体内容是服务器对于SUBSCRIBE所申请的主题及QoS进行确认和回复。

UNSUBSCRIBE，消息体内容是要订阅的主题。

7.MQTT协议规定的方法(重要，无论在那个框架里这是通用的)

(1)Connect    与服务器建立连接。

(2)Disconnect    与服务器断开TCP/IP会话。

(3)Subscribe    订阅。

(4)UnSubscribe    取消订阅。

(5)Publish    发送消息请求，发送完成后返回应用程序线程。

二、实现(具体的API稍后呈现)

客户端1：(发布消息)

let mqtt = require('mqtt')

let client = mqtt.connect('mqtt://localhost:233')

client.on('connect', () => {

setInterval(function() {

let message = new Date().toLocaleString()

//每隔1s发布主题为dialog的消息

client.publish('dialog', message, {

qos: 0, //可以丢失

retain: false //不保留

})

}, 1000)

})

客户端2：(接收消息)

let mqtt = require('mqtt')

let client = mqtt.connect('mqtt://localhost:233')

client.on('connect', () => {

//订阅主题为dialog的消息

client.subscribe('dialog')

})

client.on('message', (topic, message) => {

//打印主题

console.log(topic)

//打印消息，是buffer形式

console.log(message.toString())

})

服务端：

const mosca = require('mosca');

let settings = {

port: 233,

};

let server = new mosca.Server(settings);

server.on('ready', () => {

console.log('server is running');

});

server.on('clientConnected', (client) => {

console.log(client);

});

server.on('published', (packet, client) => {

//服务器作为中转站，可以打印数据包中的内容

console.log(packet.payload);

})

运行结果

三、具体API(时间不够，我先不写了)

先放几个链接日后我自行翻译：

mosca的http://www.mosca.io/docs/lib/server.js.html#Server

mqtt.js的https://www.npmjs.com/package/mqtt#api

mqtt中文协议：https://www.gitbook.com/book/mcxiaoke/mqtt-cn/details，没什么用啊用别人框架都不需要这个