低功耗4G模组Air780E快速入门：通过MQTT连接实现远程控制

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今天我们学习Air780E快速入门之通过MQTT连接实现远程控制，伙伴们，学起来！

一、修改代码

1.1 准备工具

Air780E开发板

Air780E开发板设计资料

LuatOS-Air780E使用MQTT远程控制程序源码demo

API使用说明

mqtt测试工具

本demo中使用的测试工具是MQTTX，下载链接如下：MQTTX：全功能 MQTT 客户端工具

下载后的安装程序：

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双击后点击下一步安装就可以了

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1.2 程序详解

1.2.1 概念 首先我们先来了解一些mqtt的基本原理。订阅者订阅了一个主题后，能够接收到对这个主题发布的消息。基本原理如下图：

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本源码程序demo实现流程图如下：

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关于sys.subscribe()和mqtt_client:subscribe()的区别：sys.subscribe()是luatOS内部的订阅，接收sys.public()发布的消息，而mqtt_client:subscribe()订阅的是mqtt服务器发布消息，接收来自mqtt_client:public()发布的消息。

1.2.2 程序分步详解

第一步：等待联网

sys.waitUntil("IP_READY")

第二步：获取本设备的id，本demo中用来给MQTT服务器创建主题时当做Client ID号。因为MQTT服务器创建时的Client ID必须是唯一的，设备id也是唯一的，所以正好可以拿来使用。

-- 获取设备的imei号

local device_id = mcu.unique_id():toHex()

-- 下面的是mqtt的参数均可自行修改

client_id = device_id

--发布消息的主题内容

pub_topic = "/luatos/pub/" .. device_id

--要订阅的主题内容

sub_topic = "/luatos/sub/" .. device_id

第三步：创建一个mqtt实例，用来进行mqtt连接、订阅、发布消息等操作。

--提前定义的参数，用来创建mqtt实例，根据自己的服务器修改以下参数

local mqtt_host = "lbsmqtt.airm2m.com"

local mqtt_port = 1884

local mqtt_isssl = false

local mqttc = nil

--[[

@param1 适配器序号,不填会选择平台自带的



   @param2 服务器地址，域名或ip都可



   @param3 端口号



   @param4 是否为ssl加密连接



   @param5 是否为ipv6

]]

mqttc = mqtt.create(nil, mqtt_host, mqtt_port, mqtt_isssl, ca_file)

第四步：配置连接mqtt服务器的参数，有mqtt设置的Client ID，账号，密码等。

local client_id = "mqttx_b55c41b7"

local user_name = "user"

local password = "password"

--[[配置mqtt连接服务器的参数

@param1 设备id



   @param2 账号[可选]



   @param3 密码[可选]



   @param4 清除session，默认true[可选]

]]

mqttc:auth(client_id,user_name,password) -- client_id必填,其余选填

第五步：设置mqtt掉线自动重连机制

--[[

@param1 是否自动重连



   @param2 自动重连机制，单位ms

]]

mqttc:autoreconn(true, 3000) -- 自动重连机制

第六步：在mqtt的事件回调函数中编写逻辑

--[[mqtt事件回调函数，其中事件包括

conack：连接成功事件。



  recv：接收服务器下发数据的事件



  sent：发送完成事件



  disconnect：断开连接事件



   ]]

--[[回调函数参数：

@param1 mqtt的句柄



   @param2 事件



   @param3 传入的数据

]]

mqttc:on(function(mqtt_client, event, data, payload)

-- 用户自定义代码



   log.info("mqtt", "event", event, mqtt_client, data, payload)



   if event == "conack" then



       -- 触发mqtt连接服务器成功事件，



       -- 在luat内部发布一条消息。



       sys.publish("mqtt_conack")



       --订阅一个mqtt主题



       mqtt_client:subscribe(sub_topic)--单主题订阅



       -- mqtt_client:subscribe({[topic1]=1,[topic2]=1,[topic3]=1})--多主题订阅



   elseif event == "recv" then



       --触发接收数据事件



       log.info("mqtt", "downlink", "topic", data, "payload", payload)



   elseif event == "sent" then



       --触发发送数据事件



   end

end)

第七步：连接mqtt服务器

mqttc:connect()

第八步：等待连接成功的luat内部的消息，此消息的发布在连接成功事件中

sys.waitUntil("mqtt_conack")

第九步：循环等待上报数据

while true do

-- 演示等待其他task发送过来的上报信息



   local ret, topic, data, qos = sys.waitUntil("mqtt_pub", 300000)



   if ret then



       -- 当接收到的tpoic是字符串close时，就跳出等待其他task发过来的上报消息的循环



       if topic == "close" then break end



       mqttc:publish(topic, data, qos)



   end

end

第十步：关闭mqtt连接

mqttc:close()

第十一步：定时上报数据演示

sys.taskInit(function()

sys.wait(3000)

--定义要定时上报的数据

local data = "123test,"

--发送的数据质量

local qos = 0 -- QOS0不带puback, QOS1是带puback的

while true do

sys.wait(3000)



   --如果mqttc实例存在，并且mqtt客户端就绪



   if mqttc and mqttc:ready() then



       --发布一个mqtt消息，这个消息的订阅，在mqtt服务器上，后面会介绍如何在mqtt服务器上订阅



       local pkgid = mqttc:publish(pub_topic, data .. os.date(), qos)



   end

end

end)

二、烧录代码到硬件

2.1 正确连接电脑和4G模组电路板

使用带有数据通信功能的数据线，不要使用仅有充电功能的数据线；

2.2 识别4G模组的boot引脚

在下载之前，要用模组的boot引脚触发下载， 也就是说，要把4G模组的boot引脚拉到 1.8v，或者直接把boot引脚和VDD_EXT引脚相连。我们要在按下BOOT按键时让模块开机，就可以进入下载模式了。

具体到 Air780E开发板，

2.2.1 当我们模块没开机时，按着BOOT键然后长按PWR开机。

2.2.2 当我们模块开机时，按着BOOT键然后点按重启键即可。

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2.3 识别电脑的正确端口

判断是否进入BOOT模式：模块上电，此时在电脑的设备管理器中，查看串口设备， 会出现一个端口表示进入了boot下载模式，如下图所示：

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当设备管理器出现了3个连续数字的com端口，并且每个数字都大于4，这时候， 硬件连接上就绪状态，恭喜你，可以进行烧录了！

2.4 新建项目

首先，确保你的 LuaTools 的版本，上大于 2.2.13 版本的。

在 LuaTools 的左上角上有版本显示的，如图所示：

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LuaTools 版本没问题的话， 就点击 LuaTOols 右上角的“项目管理测试”按钮，如下图所示：

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这时会弹出项目管理和烧录管理的对话框，如下图：

新建一个项目

注意：这里截图使用的hello world项目的烧录教程，烧录的时候要将脚本换成本次demo的。

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2.5 开始烧录

选择780E板子对应的底层core和刚改的main.lua脚本文件。下载到板子中。

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点击下载后，我们需要进入boot模式才能正常下载，在(3)(4)小节已经介绍了如何进入boot模式。

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三、验证功能

3.1 配置MQTTX服务器

3.1.1 打开MQTTX工具后，添加一个连接

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3.1.2 添加一个订阅，在MQTTX工具中填写和程序中对应的连接参数：

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订阅成功后界面如下：

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3.2 订阅和发布消息

3.2.1 此时给开发板开机运行，即可看到我们之前写的自动发送测试的数据。

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3.2.2 MQTTX发布消息，主题是开发板订阅的主题，开发板可以接收到MQTTX发布的消息。

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四、常见问题

Q: 模组支持MQTT最新的版本是多少？

A: 支持MQTT_V3.1、MQTT_V3.1.1版本

Q: 模组最多支持几路链接？

A: mqtt/tcp/udp的链接公用8路通道

Q: client id是否允许重复

A: client id不允许重复，要保证唯一性，如果在已经有一个该id的链接情况下，另外一个设备也用了相同的clientid接入，会把另一个在连链接挤掉。

Q: Qos0、1、2如何选择

A: 应用允许的情况下，建议使用Qos0，Qos1和Qos2会加重网络负担。

Q: 为什么mqtt ssl访问失败

A: 检查服务器是否支持模块支持的加密套件，用模块程序中的三元组和证书，在mqttx或者mqttfx客户端工具上尝试是否可以成功链接。

Q: 排查是否设备单体问题：如果同一地点，某些设备正常，某些设备异常，按照如下几种情况分析

A:

分析正常设备和异常设备的使用环境是否相同：如果不同，例如异常设备固定在钢制墙壁上，正常设备放置在桌子上，钢制墙壁可能对天线射频有干扰，将异常设备和正常设备放置在同样的使用环境中，再对比测试。如果相同，参考第2步。分析正常和异常的设备，驻留的小区是否相同：如果相同，重点排查异常设备的天线射频部分。如同不同，多测试几次，确认下，是不是在异常小区内很容易出问题，如果异常小区很容易出问题，可能就是小区拥堵造成的。

五、修改代码

在本demo中，我们实现了数据的上传和下发，你可以将温湿度数据上传到MQTT服务器，也可以用下发的数据进行控制灯的开关。

以上就是合宙Air780E快速入门之通过MQTT连接实现远程控制的所有内容，伙伴们，学会了吗？

​审核编辑 黄宇