樹莓派的MQTT配置

參考文章 MQTT學(xué)習(xí)筆記——MQTT協(xié)議體驗 Mosquitto安裝和使用

主要記錄初次接觸樹莓派和MQTT的一些操作。

以下操作都是在root賬號下的命令記錄，如何開啟樹莓派的root賬號，參考這篇文章：樹莓派啟用root賬號

1. 樹莓派上安裝Mosquitto

參考官方文檔：Mosquitto Debian 倉庫，可直接apt-get安裝。

apt-get 安裝過程中，提示依賴錯誤：

apt-get install mosquitto
正在讀取軟件包列表... 完成
正在分析軟件包的依賴關(guān)系樹
正在讀取狀態(tài)信息... 完成
有一些軟件包無法被安裝。如果您用的是 unstable 發(fā)行版，這也許是
因為系統(tǒng)無法達(dá)到您要求的狀態(tài)造成的。該版本中可能會有一些您需要的軟件
包尚未被創(chuàng)建或是它們已被從新到(Incoming)目錄移出。
下列信息可能會對解決問題有所幫助：

下列軟件包有未滿足的依賴關(guān)系：
 mosquitto : 依賴: libssl1.0.0 (>= 1.0.0) 但無法安裝它
             依賴: libwebsockets3 (>= 1.2) 但無法安裝它
E: 無法修正錯誤，因為您要求某些軟件包保持現(xiàn)狀，就是它們破壞了軟件包間的依賴關(guān)系。

解決方案參考：https://github.com/eclipse/mosquitto/issues/529#issuecomment-331590876

wget http://security-cdn.debian.org/debian-security/pool/updates/main/o/openssl/libssl1.0.0_1.0.1t-1+deb8u11_armhf.deb
wget http://ftp.nz.debian.org/debian/pool/main/libw/libwebsockets/libwebsockets3_1.2.2-1_armhf.deb
dpkg -i libssl1.0.0_1.0.1t-1+deb8u11_armhf.deb
dpkg -i libwebsockets3_1.2.2-1_armhf.deb
apt-get install mosquitto mosquitto-clients

如果執(zhí)行上面的命令失敗，可以直接訪問http://security-cdn.debian.org/debian-security/pool/updates/main/o/openssl/，查找最新的openssl
訪問http://ftp.nz.debian.org/debian/pool/main/libw/libwebsockets/，查找最新的websockets
替換命令中的對應(yīng)安裝包，即可完成安裝

2. PC端安裝Mosquitto服務(wù)

訪問官網(wǎng)：https://mosquitto.org/
下載頁有windows安裝包https://mosquitto.org/download/，寫作本文時最新的是1.6.3版本
下載符合你的windows系統(tǒng)的對應(yīng)安裝文件，一路Next即可安裝。

默認(rèn)安裝在

C:\Program Files\mosquitto

雙擊 mosquitto.exe可運行

3. 初次進行MQTT通信

-------------------------角色------------------------------IP地址-----------------端口-------------
windowsPC--------MQTT消息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器-------192.168.43.131----1883------------
windowsPC--------MQTT消息發(fā)布者--------------192.168.43.131----1883-----------
樹莓派---------------MQTT消息訂閱者--------------192.168.43.100----1883-----------

3.1 windowsPC啟動Mosquitto服務(wù)
cd C:\Program Files\mosquitto
C:\Program Files\mosquitto>mosquitto.exe -v
1561059204: mosquitto version 1.6.3 starting
1561059204: Using default config.
1561059204: Opening ipv6 listen socket on port 1883.
1561059204: Opening ipv4 listen socket on port 1883.
3.2 樹莓派啟動MosquittoSub，獲取該消息
mosquitto_sub -v -t gpio -h 192.168.43.131

執(zhí)行上面的命令啟動后，mosquitto就可以輸入獲取消息的指令了。

gpio {"index":17, "value":0}
3.3 windowsPC啟動MosquittoPub，發(fā)布對應(yīng)消息，樹莓派就會收到該消息

windows PC，命令行

cd C:\Program Files\mosquitto

C:\Program Files\mosquitto>mosquitto_pub -t gpio -h 192.168.43.131 -m "{\"pin\":17,\"value\":0}"

C:\Program Files\mosquitto>mosquitto_pub -t gpio -h 192.168.43.131 -m "{\"pin\":17,\"value\":1}"

C:\Program Files\mosquitto>mosquitto_pub -t gpio -h 192.168.43.131 -m "{\"pin\":17,\"value\":0}"

C:\Program Files\mosquitto>mosquitto_pub -t gpio -h 192.168.43.131 -m "{\"pin\":17,\"value\":1}"

C:\Program Files\mosquitto>mosquitto_pub -t gpio -h 192.168.43.131 -m "{\"pin\":17,\"value\":0}"

樹莓派，顯示收到

gpio {"index":17, "value":0}
gpio {"pin":17,"value":0}
gpio {"pin":17,"value":1}
gpio {"pin":17,"value":0}
gpio {"pin":17,"value":1}
gpio {"pin":17,"value":0}

所以，只要PC端的Pub一直推送消息給PC端的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，樹莓派就能夠不斷收到相應(yīng)的訂閱消息。

4 第一次總結(jié)

4.1 上面在做什么
首先了解發(fā)布者和訂閱者的含義，發(fā)布者是消息的發(fā)出者，或者是指令的發(fā)出者，訂閱者是被動接受消息或者指令的。上文就是一個例子：PC端作為發(fā)布者發(fā)出指令，樹莓派作為訂閱者，當(dāng)收到PC端的指令時，執(zhí)行該指令的相關(guān)動作。

然后了解MQTT代理服務(wù)的含義，他就是一個平臺的概念。好比QQ聊天，你和你的朋友的QQ并不會隨時都登陸，但是騰訊的QQ服務(wù)器是一直在工作的。你QQ上線后，將朋友的QQ設(shè)置為特別關(guān)注對象，當(dāng)他上線時就要提醒你。這就跟我們剛才的實驗一樣。PC端的消息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，就是騰訊的QQ服務(wù)器，樹莓派就是你的QQ，已經(jīng)上線了。PC端的發(fā)布者客戶端，就是朋友的QQ，他隨時可能上線，只要發(fā)消息給了PC端的消息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，你的樹莓派訂閱了，就可以收到該消息。

補充知識：
GPIO（英語：General-purpose input/output），通用型之輸入輸出的簡稱，功能類似8051的P0—P3，其接腳可以供使用者由程控自由使用，PIN腳依現(xiàn)實考量可作為通用輸入（GPI）或通用輸出（GPO）或通用輸入與輸出（GPIO），如當(dāng)clk generator, chip select等。https://baike.baidu.com/item/gpio/4723219?fr=aladdin

樹莓派GPIO定義

5.擴展，用python接收MQTT消息，控制GPIO

5.1 安裝 python的 MQTT擴展庫

pip install paho-mqtt

5.1 借助MQTT擴展庫和樹莓派的GPIO庫，編寫下面的python代碼，保存到testgpio.py中

# -*- coding: utf-8 -*-  
import paho.mqtt.client as mqtt
import RPi.GPIO as GPIO
import json
 
# BCM GPIO編號
pins = [17,18,27,22,23,24,25,4]
def gpio_setup():
    # 采用BCM編號
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
    # 設(shè)置所有GPIO為輸出狀態(tài)，且輸出低電平
    for pin in pins:
        GPIO.setup(pin, GPIO.OUT)
        GPIO.output(pin, GPIO.LOW)
        
def gpio_destroy():
    for pin in pins:
        GPIO.output(pin, GPIO.LOW)
        GPIO.setup(pin, GPIO.IN)
        
# 連接成功回調(diào)函數(shù)
def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("Connected with result code " + str(rc))
    # 連接完成之后訂閱gpio主題
    client.subscribe("gpio")
 
# 消息推送回調(diào)函數(shù)
def on_message(client, userdata, msg):
    print(msg.topic+" "+str(msg.payload))
    # 獲得負(fù)載中的pin 和 value
    gpio = json.loads(str(msg.payload))
 
    if gpio['pin'] in pins:
        if gpio['value'] == 0:
            GPIO.output(gpio['pin'], GPIO.LOW)
        else:
            GPIO.output(gpio['pin'], GPIO.HIGH)
 
if __name__ == '__main__':
    client = mqtt.Client()
    client.on_connect = on_connect
    client.on_message = on_message
    gpio_setup()
    
    try:
        # 請根據(jù)實際情況改變MQTT代理服務(wù)器的IP地址
        client.connect("192.168.1.131", 1883, 60)
        client.loop_forever()
    except KeyboardInterrupt:
        client.disconnect()
        gpio_destroy()

5.2 在PC端發(fā)出消息，控制樹莓派GPIO 17的高電平低電平

5.2.1 樹莓派啟動我們的python代碼

python testgpio.py
testgpio.py:13: RuntimeWarning: This channel is already in use, continuing anyway.  Use GPIO.setwarnings(False) to disable warnings.
  GPIO.setup(pin, GPIO.OUT)
Connected with result code 0

5.2.2 PC端輸入GPIO指令

C:\Program Files\mosquitto>mosquitto_pub -h 192.168.43.131 -t gpio -m "{\"pin\":17,\"value\":0}"

C:\Program Files\mosquitto>mosquitto_pub -t gpio -h 192.168.43.131 -m "{\"pin\":17,\"value\":1}"

5.2.3 樹莓派上輸出接收到對GPIO 17的指令

gpio {"pin":17,"value":0}
gpio {"pin":17,"value":1}
最后編輯于 ：
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成，瀏覽時請結(jié)合常識與多方信息審慎甄別。
平臺聲明：文章內(nèi)容（如有圖片或視頻亦包括在內(nèi)）由作者上傳并發(fā)布，文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點，簡書系信息發(fā)布平臺，僅提供信息存儲服務(wù)。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容