【零基礎(chǔ)學(xué)物聯(lián)網(wǎng)】MQTT篇 2-2 ESP8266 QoS 應(yīng)用
為了幫助您學(xué)習(xí)，我們專門為本教程制作了視頻。
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在本節(jié)課里，我們將使用ESP8266配合MQTTfx客戶端軟件，通過(guò)實(shí)際操作來(lái)看一下MQTT的QoS是如何發(fā)揮作用的。
在開始本節(jié)課以前請(qǐng)確保您的電腦已經(jīng)成功安裝了MQTTfx軟件。另外我們還將使用PubSubClient庫(kù)。您可以通過(guò)以下鏈接獲取此庫(kù)。
- 官網(wǎng)地址：https://pubsubclient.knolleary.net/
- GitHub：https://github.com/knolleary/pubsubclient/
- 百度網(wǎng)盤下載：https://pan.baidu.com/s/12MHGbdfiOdwOGip5RMSSEQ 提取碼: sizy
PubSubClient庫(kù)目前只支持1級(jí)QoS訂閱，因此我們將僅介紹如何使用ESP8266通過(guò)QoS=1模式訂閱和接收MQTT消息。
使用ESP8266接收QoS=1的MQTT消息
要使用QoS=1訂閱MQTT消息，需要滿足以下要求：
1 接收端要有確定的clientID
2 接收端連接服務(wù)器時(shí) cleanSession=False
3 發(fā)送端發(fā)布消息時(shí) QoS=1或QoS=2
4 接收端訂閱消息時(shí) QoS=1
通過(guò)以下示例程序，您將可以實(shí)現(xiàn)ESP8266 QoS1訂閱主題。如需了解本程序的詳細(xì)使用方法和內(nèi)容，請(qǐng)參考本文首部的視頻。
/**********************************************************************
項(xiàng)目名稱/Project??????????: 零基礎(chǔ)入門學(xué)用物聯(lián)網(wǎng)
程序名稱/Program name???? : subscribe_qos1
團(tuán)隊(duì)/Team????????????????: 太極創(chuàng)客團(tuán)隊(duì) / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com)
作者/Author??????????????: CYNO朔
日期/Date（YYYYMMDD）???? : 20200813
程序目的/Purpose??????????:
本程序旨在演示如何使用PubSubClient庫(kù)使用ESP8266向MQTT服務(wù)器訂閱信息。
訂閱QoS級(jí)別為1。
?
- 在此程序控制下，ESP8266啟動(dòng)后將會(huì)嘗試連接MQTT服務(wù)端。
??連接時(shí)cleanSession=false。
- 接下來(lái)ESP8266在訂閱主題時(shí)，將QoS設(shè)置為1。
- 保持ESP8266在線，使用MQTTfx向ESP8266所訂閱的主題發(fā)布QoS=1的信息。
- ESP8266將會(huì)收到信息（至此還沒有體現(xiàn)QoS=1的優(yōu)勢(shì)）
- 將ESP8266斷電，然后再次使用MQTTfx向ESP8266訂閱主題發(fā)布QoS=1的信息。
??此時(shí)由于ESP8266未通電，所以無(wú)法接收到MQTTfx發(fā)送的信息。因此MQTT服務(wù)端
??將會(huì)保存此信息。
- 將ESP8266再次通電，ESP8266連接到MQTT服務(wù)端后，將會(huì)馬上收到了MQTTfx在ESP8266斷電時(shí)所發(fā)送的信息。（這就是QoS=1的優(yōu)勢(shì)，即客戶端斷電再通電后依然可以收到QoS=1信息。）
?
要使用QoS=1訂閱MQTT消息，需要滿足以下要求：
1 接收端要有確定的clientID
2 接收端連接服務(wù)器時(shí) cleanSession=False
3 發(fā)送端發(fā)布消息時(shí) QoS=1或QoS=2
4 接收端訂閱消息時(shí) QoS=1
-----------------------------------------------------------------------
本示例程序?yàn)樘珮O創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)制作的《零基礎(chǔ)入門學(xué)用物聯(lián)網(wǎng)》中示例程序。
該教程為對(duì)物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)感興趣的朋友所設(shè)計(jì)和制作。如需了解更多該教程的信息，請(qǐng)參考以下網(wǎng)頁(yè)：
http://www.taichi-maker.com/homepage/esp8266-nodemcu-iot/iot-c/esp8266-nodemcu-web-client/http-request/
***********************************************************************/
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
?
// 設(shè)置wifi接入信息(請(qǐng)根據(jù)您的WiFi信息進(jìn)行修改)
const char* ssid = "taichi-maker";
const char* password = "12345678";
const char* mqttServer = "test.ranye-iot.net";
// 如以上MQTT服務(wù)器無(wú)法正常連接，請(qǐng)前往以下頁(yè)面尋找解決方案
// http://www.taichi-maker.com/public-mqtt-broker/
?
WiFiClient wifiClient;
PubSubClient mqttClient(wifiClient);
?
const int subQoS = 1;???? // 客戶端訂閱主題時(shí)使用的QoS級(jí)別（截止2020-10-07，僅支持QoS = 1，不支持QoS = 2）
const bool cleanSession = false; // 清除會(huì)話（如QoS>0必須要設(shè)為false）
?
const char* willTopic = "willTopic"; // 遺囑主題名稱
const char* willMsg = "willMsg";???? // 遺囑主題信息
const int willQos = 0;?????????????? // 遺囑QoS
const int willRetain = false;????????// 遺囑保留
?
void setup() {
??pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);???? // 設(shè)置板上LED引腳為輸出模式
??digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);??// 啟動(dòng)后關(guān)閉板上LED
??Serial.begin(9600);?????????????? // 啟動(dòng)串口通訊
??
??//設(shè)置ESP8266工作模式為無(wú)線終端模式
??WiFi.mode(WIFI_STA);
??
??// 連接WiFi
??connectWifi();
??
??// 設(shè)置MQTT服務(wù)器和端口號(hào)
??mqttClient.setServer(mqttServer, 1883);
??mqttClient.setCallback(receiveCallback);
?
??// 連接MQTT服務(wù)器
??connectMQTTserver();
}
?
void loop() {
??// 如果開發(fā)板未能成功連接服務(wù)器，則嘗試連接服務(wù)器
??if (!mqttClient.connected()) {
????connectMQTTserver();
??}
?
?? // 處理信息以及心跳
?? mqttClient.loop();
??
}
?
// 連接MQTT服務(wù)器并訂閱信息
void connectMQTTserver(){
??// 根據(jù)ESP8266的MAC地址生成客戶端ID（避免與其它ESP8266的客戶端ID重名）
??String clientId = "client-" + WiFi.macAddress();
?
??/* 連接MQTT服務(wù)器
??boolean connect(const char* id, const char* user,
??????????????????const char* pass, const char* willTopic,
??????????????????uint8_t willQos, boolean willRetain,
??????????????????const char* willMessage, boolean cleanSession);
??若讓設(shè)備在離線時(shí)仍然能夠讓qos1工作，則connect時(shí)的cleanSession需要設(shè)置為false????????????????
??????????????????*/
??if (mqttClient.connect(clientId.c_str(), NULL, NULL, willTopic, willQos, willRetain, willMsg, cleanSession)) {
????Serial.print("MQTT Server Connected. ClientId: ");
????Serial.println(clientId);
????subscribeTopic(); // 訂閱指定主題
??} else {
????Serial.print("MQTT Server Connect Failed. Client State:");
????Serial.println(mqttClient.state());
????delay(5000);
??}??
}
?
// 收到信息后的回調(diào)函數(shù)
void receiveCallback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
??Serial.print("Message Received [");
??Serial.print(topic);
??Serial.print("] ");
??for (int i = 0; i < length; i++) {
????Serial.print((char)payload[i]);
??}
??Serial.println("");
??Serial.print("Message Length(Bytes) ");
??Serial.println(length);
?
??if ((char)payload[0] == '1') {???? // 如果收到的信息以“1”為開始
????digitalWrite(BUILTIN_LED, LOW);??// 則點(diǎn)亮LED。
??} else {??????????????????????????
????digitalWrite(BUILTIN_LED, HIGH); // 否則熄滅LED。
??}
}
?
// 訂閱指定主題
void subscribeTopic(){
??// 建立訂閱主題。主題名稱以Taichi-Maker-Sub為前綴，后面添加設(shè)備的MAC地址。
??// 這么做是為確保不同設(shè)備使用同一個(gè)MQTT服務(wù)器測(cè)試消息訂閱時(shí)，所訂閱的主題名稱不同
??String topicString = "Taichi-Maker-Sub-" + WiFi.macAddress();
??char subTopic[topicString.length() + 1];??
??strcpy(subTopic, topicString.c_str());
??
??// 通過(guò)串口監(jiān)視器輸出是否成功訂閱主題以及訂閱的主題名稱
??// 請(qǐng)注意subscribe函數(shù)第二個(gè)參數(shù)數(shù)字為QoS級(jí)別。這里為QoS = 1
??if(mqttClient.subscribe(subTopic, subQoS)){
????Serial.print("Subscribed Topic: ");
????Serial.println(subTopic);
??} else {
????Serial.print("Subscribe Fail...");
??}??
}
?
// ESP8266連接wifi
void connectWifi(){
?
??WiFi.begin(ssid, password);
??//等待WiFi連接,成功連接后輸出成功信息
??while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
????delay(1000);
????Serial.print(".");
??}
??Serial.println("");
??Serial.println("WiFi Connected!");??
??Serial.println("");
}
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