Air201：MQTT实用示例的终极指南

今天我们学习的是关于Air201的MQTT实用示例的终极指南。

本教程教你通过使用脚本代码，对Air201模组进行MQTT链接操作。

操作例程包括：

MQTT单链接

MQTT多链接

MQTT SSL不带证书链接

MQTT SSL带证书链接

大家可根据自身需求，选择对应的例程学习。

1. 搭建环境
 

新同学建议先看前期的基础知识相关教程，更有助于理解和操作。

本章所需要用到的脚本存于LuatOS-Air201demomqtt文件夹中；若没有找到该脚本，可能代码并非最新，请根据前面教学重新拉取。

1.1 硬件准备

Air201 PCBA

带有数据通信功能的数据线

Win10以上PC

1.2 软件准备
 

LuaTools调试工具：
https://docs.openluat.com/Luatools/

最新固件：
https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air201/tree/master/core
 

最新脚本：
https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air201/tree/master/demo/mqtt

MQTTX工具：
https://mqttx.app/ 
 

本章教程以MQTTX工具为例进行学习，大家也可以使用其他MQTT工具。

我们先把MQTTX工具配置一下：

▼ MQTTX工具配置 ▼

下载好软件后，根据下方图中操作指示填写信息：

填写好信息，点击右上角【连接】。

下一步，开始添加订阅主题和发布消息主题：

 

这里，要特别注意一下主题格式。

订阅主题格式

要求默认为：/luatos/pub/ 加模组的IMEI号
例如：
/luatos/pub/864536071785271 

发布主题格式
要求默认为：/luatos/sub/ 加模组的IMEI号
例如：
/luatos/sub/864536071785271

MQTTX配置已经完成，现在开始正式学习。学成之后便可通过MQTT进行自由通信了，实际效果如下图所示：

2. MQTT单链接示例

2.1 main.lua说明

在main.lua中我们需要调用single_mqtt，代码参考如下：

2.2 single_mqtt.lua说明

下面将对single_mqtt.lua中的代码进行简单说明，并指导大家修改指定参数，以便顺利进行MQTT单链接操作。

1）在代码开头部分，根据自己的服务器修改指定的参数。

需要注意的是user_name和password在有些服务器上是可以不传入的，或者是对传入的值没有要求限制。

要根据实际服务器要求来填写。

2）此task实现的是MQTT的连接、订阅消息、发布消息的流程。

要先等待网络就绪之后，才可进行MQTT后续操作。

待网络就绪之后，根据代码编写情况此时client_id、pub_topic和sub_topic会发生变化，会覆盖掉代码开头部分时的配置，这点需要注意。device_id为模组的IMEI号。

3）此task的功能为模组每3秒向服务器发送一次数据：

4）此代码可实现mqtt-uart透传，利用串口工具给服务器发消息或者接收来自服务器的消息。

注意：要使用串口1，且波特率为9600。

5）此task是通过使用rtos.meminfo()查询内存信息，并进行打印。

RTOS库详细信息请参考：

RTOS底层操作库

https://wiki.luatos.com/api/rtos.html?highlight=rtos#rtos-meminfo-type

2.3 示例效果

MQTT单链接示例如下图所示，实现效果为模块每3秒向服务器发送一次数据。

前面代码中所提到的mqtt-uart透传实现效果图如下所示：

3. MQTT多链接示例

3.1 main.lua说明

在main.lua中我们需要调用multilink_mqtt，代码参考如下：

3.2 multilink_mqtt.lua说明

1）在代码开头部分，请根据自己的服务器修改指定的参数。

特别说明：
client1_pub_topic
client1_sub_topic
client2_pub_topic
client2_sub_topic

以上几项在后面函数中会再次赋参数，因此会覆盖掉这里的参数，所以大家可以选择不填。

2）此create_mqtt函数主要功能是创建并配置MQTT客户端对象。

具体步骤包括：

使用mqtt.create创建一个MQTT客户端对象，并将其存储在mqtt_param表的mqttc字段中；

使用log.info打印MQTT客户端的配置信息；

使用mqttc:auth进行MQTT三元组配置；

使用mqttc:autoreconn配置自动重连机制，true表示启动自动重连机制，3000为自动重连周期，单位为ms。

3）此mqtt_client1函数主要功能是创建并配置一个MQTT客户端1（client1），并链接到指定的MQTT服务器。

具体步骤包括：

client1_pub_topic和client1_sub_topic分别定义了客户端1的上报主题和订阅主题，device_id为设备的IMEI号；

使用log.info函数打印客户端1的上报和下发主题；

使用create_mqtt函数创建MQTT客户端1，并传入mqtt1_param表中参数；

设置MQTT客户端1的事件回调函数，event为事件类型标识，可能出现的值有"conack"（连接确认）、"recv"（接收消息）、"sent"（发送完成）、"disconnect"（服务器断开连接）等，再根据不同事件类型执行不同的功能；

调用connect方法连接到MQTT服务器。

4）此mqtt_client2函数主要功能是创建并配置一个MQTT客户端2（client2），并链接到指定的MQTT服务器。

代码内容与mqtt_client1类似，此处不再复述。

5）此sys.taskInit为主task函数

函数主要功能是初始化刚才那两个MQTT客户端，确保它们能够成功连接到服务器，并进行周期性的发布消息以实现与服务器的通信。代码中还进行了设备联网检查及库的兼容性验证，确保在合适环境下运行。

具体步骤包括：

使用sys.waitUntil让系统等待网络连接就绪；

使用mobile.imei()获取模块IMEI号后赋值给device_id作为设备ID；

代码检查是否存在有可用的MQTT库。若不存在，进入一个无限循环，每秒打印一个日志信息，告知用户未找到MQTT库；

分别启动两个MQTT客户端，并等待与服务器成功连接的确认；

设定要发布的数据及qos（服务质量）等级，qos为1表示消息至少会被传递一次；

使用一个无限循环，每隔3秒检查MQTT客户端是否准备好，并发送带有时间戳的数据到指定的主题。

6）此sys.taskInit的主要功能是，每隔3秒打印一次Lua程序和操作系统的内存使用情况。

3.3 示例效果

Client 1：

Client 2：

4. MQTT SSL不带证书链接示例

4.1 main.lua说明

在main.lua中我们需要调用ssl_mqtt，代码参考如下：

4.2 ssl_mqtt.lua说明

1）在代码开头部分，根据自己的服务器修改对应参数。

特别注意：

MQTT SSL不带证书链接与带证书链接为同一个文件，我们本节教程是MQTT SSL不带证书链接，因此要将mqtt_isssl的值改为true ，大家可自行参考下方代码进行修改。

2）其余代码部分就与MQTT单链接示例中的single_mqtt.lua 代码相同，同样为避免重复信息过多，影响阅读感受，大家可转到上文2.2 single_mqtt.lua说明进行了解。

4.3 示例效果

5. MQTT SSL带证书链接示例

5.1 main.lua说明

在main.lua中我们依旧需要调用ssl_mqtt，代码参考如下：

5.2 ssl_mqtt.lua说明

1）在代码开头部分，依旧需要大家根据自己的服务器进行修改对应参数。

不过需要注意的是，本次是使用MQTT SSL带证书链接，所以需要将mqtt_isssl的值改为table；

另外需要注意的是，既然是带证书链接，那么肯定是需要准备好证书文件了，大家在使用自己的服务器时，一定要准备好对应的证书文件才行，证书文件建议直接放在 LuatOS-Air201demomqtt 文件夹下，证书文件路径根据代码中示例自行修改。

在烧录时，要将证书文件作为脚本文件一同烧录到模组中。详细烧录教程，大家可自行参考：
https://docs.openluat.com/Luatools/

2）其余代码部分就与MQTT单链接示例中的single_mqtt.lua代码相同，为避免重复信息过多，影响阅读感受，大家可转到上文

2.2 single_mqtt.lua说明进行了解。

5.3 示例效果

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审核编辑 黄宇