使用MQTT连接树莓派IoT设备

有时候,你可能会发现自己处于一种你想让设备通过互联网相互通信的情况。例如,当我到另一个城市旅行的时候,我意识到我忘了关掉我房间的灯光。在这种情况下,我希望有一个Android应用程序或一个网站,我可以监视我家的灯光状态,并能打开或关闭它们。

所以,假设你想在一个可以在世界任何地方操作的房间里连接一个电灯开关。一个快速而稳定的选项是使用MQTT。

什么是MQTT?

MQTT(消息队列遥测传输)是一种轻量级消息传递协议,非常适用于物联网连接设备的通信。

MQTT有三个组件:代理,发布者和订阅者。经纪人是处理设备之间进行通信的中介实体。发布者是发送消息的设备。订阅者收听发布者发送的消息。

在MQTT中还有一件更重要的事情,那就是一个话题。不同设备之间的通信需要一个主题。例如,设备A想要向设备B发送消息。为此,两者之间应该有一些共同之处,那就是主题。把它想象成一个电话号码。

CloudMQTT

CloudMQTT是为特定数量的设备提供免费MQTT通信的代理服务。

设置MQTT

  • 在“名称”字段中输入CMQTT

  • 点击创建
  • 记下您的数据,如下图所示

 

 

  • 在同一页面上,在管理用户中添加一个用户:
    • 名字:pi
    • 密码:pi

 

  • 点击“保存”
  • 再次在最后的同一页上:
    • 用户:pi
    • 主题:pi

 

  • 并点击“保存”
  • 现在,在顶部的栏中,点击“WebSocket UI”

 

 

  • 你会看到一个页面,所有的传感器数据将被显示
  • 将以下代码上传到Arduino

下面的代码是用虚拟字符串代替传感器的示例代码。您可以用来自传感器的值替换字符串。

String sensorsData=""; 
String randSensorsData=""; 
void setup() {
   // put your setup code here, to run once: 
Serial.begin(9600); 
pinMode(A0,INPUT);//temperature sensor 
pinMode(A1,INPUT);//windspeed sensor 
pinMode(A2,INPUT);//wind direction sensor 
pinMode(A3,INPUT);//rain fall sensor 
pinMode(A4,INPUT);///barometric pressure sensor
} 

void loop() {
   // put your main code here, to run repeatedly:      
sensorsData=String("-")+String("S1=")+String(analogRead(A0))+String(",")+String("S2=")+String(analogRead(A1))+ \
String(",")+String("S3=")+String(analogRead(A2))+String(",")+String("S4=")+  \
String(analogRead(A3))+String(",")+String("S5=")+String(analogRead(A4))+String("+");     
randSensorsData=String("-")+String("S1=")+String(random(100))+String(",")+String("S2=")+ \
String(random(200))+String(",")+String("S3=")+String(random(125))+String(",")+String("S4=")+\
String(random(500))+String(",")+String("S5=")+String(random(50))+String("+");     
   Serial.println(sensorsData);     
   Serial.println(randSensorsData);   
   delay(200); 
}

此代码使用Arduino的模拟引脚来获取传感器的值,并传递到Raspberry Pi进行处理和MQTT通信。上面的代码使用随机函数来生成随机值来模拟模拟引脚。

  • 传感器应连接到A0,A1,A2,A3,A4引脚,
  • Serial.println(randSensorsData);
  • 这一行发送随机数据来检查服务器。
  • 您也可以检查在WebSocket UI中显示的随机数据。
  • 打开python 2.7并在其中编写下面的代码:
import paho.mqtt.client as mqtt
import time
data=”Hello from Raspberry Pi!”
while True:
    print(data)
    try:
        client=mqtt.Client()
        client.username_pw_set("yoyojacky","MyRPiPr0J")#替换成你的用户名和密码
        client.connect("m13.cloudmqtt.com",13017,60)
        client.publish("pi",data) #这里的 pi 是你的话题,客户端就订阅这个话题
        time.sleep(1)
    except KeyboardInterrupt:
        print("end")
        client.disconnect()
  • 现在使用python 2.7运行代码
  • 您将在每秒钟后看到传感器数据显示在CloudMQTT的WebScoket UI中。

  • 在这里,您将看到从Raspberry Pi发送的数据。

令人惊讶的是,CloudMQTT提供了一个完整的dashboard用于测试目的。您可以使用此dashboard订阅或发布主题.

在接下来就可以去配置你的 arduino 和树莓派来管理家里的设备或者查询家里的设备信息了!

 

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