树莓派学习笔记：MQTT协议的简单应用

前言

基于MQTT的协议，将外网手机发送的字符通过树莓派输出。
PC上搭建MQTT服务器，树莓派和手机作为客户端，发布和订阅消息。

MQTT简介

MQTT 是轻量级基于代理的发布/订阅的消息传输协议，设计思想是开放、简单、轻量、易于实现。这些特点使它适用于受限环境。该协议的特点有：

使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合。
对负载内容屏蔽的消息传输。
使用 TCP/IP 提供网络连接。
小型传输，开销很小（固定长度的头部是 2 字节），协议交换最小化，以降低网络流量。
使用 Last Will 和 Testament 特性通知有关各方客户端异常中断的机制。
有三种消息发布服务质量：
“至多一次”，消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况，环境传感器数据，丢失一次读记录无所谓，因为不久后还会有第二次发送。
“至少一次”，确保消息到达，但消息重复可能会发生。
“只有一次”，确保消息到达一次。这一级别可用于如下情况，在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。

MQTT服务器的搭建：

选择Apollo搭建MQTT服务器
下载地址：http://activemq.apache.org/apollo/download.html

步骤：
1.下载Apollo服务器并解压，在CMD环境运行其工作目录下的 bin\apollo.cmd，命令后面带上参数「create mybroker」，创建服务器实例。这里需要Java环境，系统环境变量下要有JAVA_HOME。

2.进入 mybroker\bin\ 目录，在CMD输入命令「apollo-broker.cmd run」

3.mybroker文件夹中 etc\apollo.xml 是配置服务器信息的文件etc\users.properties 文件包含连接MQTT服务器时用到的用户名和密码，初始默认帐号是admin，密码password；

登录接口：https://127.0.0.1:61681/或http://127.0.0.1:61680/

树莓派订阅：

3.1 安装paho-mqtt
使用pip工具安装paho-mqtt，输入以下指令即可：
sudo pip install paho-mqtt

3.2 树莓派订阅代码——client.py

# File Name:mqtt_chat_client.py
# Python Version:3.5.1

import paho.mqtt.client as mqtt

def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("Connected with result code "+str(rc))
    client.subscribe("gpio")


def on_message(client, userdata, msg):
    print(msg.payload)


if __name__ == '__main__':
    client = mqtt.Client()
    client.username_pw_set("admin", "password")
    client.on_connect = on_connect
    client.on_message = on_message

    HOST = "192.168.0.105"
    client.connect(HOST, 61613, 60)

    user = raw_input("enter name:")
    client.user_data_set(user)

    client.loop_start()

    while True:
        str = raw_input()
        if str:
            client.publish("gpio", str)

手机端发布订阅

下载mqtt的app软件，输入MQTT代理服务器的IP地址，账号 密码登录。

树莓派运行mqtt代码 python client.py
app输入订阅主题和消息内容，最后点击Publish，此时树莓派的串口就会输出消息内容了

树莓派输出：

最后：

paho-mqtt扩展库的更多功能的请参考：paho-mqtt 1.1 : Python Package Index