使用arduino D1 wifi模块（WeMos D1）连接阿里云物联网平台并成功实现APP点亮板载LED（五）---MQTT.fx模拟设备连接阿里云

前文提到，物联网设备在阿里云物联网平台登记了“身份证”之后，阿里云物联网平台上的设备就处于“未激活”“离线”或者“在线”状态。

怎么样让设备在线呢？

需要在设备内写入物联网“身份证”，然后通过MQTT协议连接阿里云物联网平台，当然，还有最重要的事情，就是数据要加密传输。本实验设备的”身份证“信息如下图所示：

所以在D1模块编程写入“身份证”信息真正连接阿里云物联网平台之前，需要先了解一下通信是怎么实现的，此时用一个模拟软件来模拟调试是最好的，因为这样可以让我们集中精力于通信协议的分析。假如上来就编程，万一程序有瑕疵，到时候通信不成功就不能确定是硬件问题，还是程序问题，还是MQTT通信问题了。

如果用MQTT客户端，那么就可以专注于MQTT通信了。下面逐步分析。

目录

一、MQTT简介

二、MQTT.fx简介

三、使用MQTT.fx模拟设备连接阿里云物联网平台

四、用户密码怎么获得？

五、MQTT.fx连接阿里云物联网平台

---

一、MQTT简介

MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。

要详细了解MQTT的使用，可以在CSDN搜索“MQTT”，有讲的深入的，有讲的简单的。大家根据自己是基础自行选择。我在这里谈一些我自己的理解。

我的一些理解：

1.MQTT=Message Queuing Telemetry Transport；

2.MQTT的消息都很短，所以数据量很小，也可以工作在低带宽、不可靠的网络环境下，开销很小，节省网络流量；

3.工作方式是订阅/发布方式，也就是说，多个设备订阅一个主题，当主题变动时，每个设备都能收到。

关于订阅/发布的理解，可以参考文章

https://blog.csdn.net/youxiazzz12/article/details/82760538

二、MQTT.fx简介

MQTT.fx是一个非常流行的MQTT通信客户端。关于它的介绍是下图所示，它是一个MQTT客户端，用java语言写的，基于Eclipse Paho.这个软件在MQTT通信开发中应用非常广，有很多文章将其作为当前最流行的客户端来描述。

 

它的下载连接是:

http://mqttfx.jensd.de/index.php/download

作者已经将资源放在CSDN了，也可以从这里下载。提供的版本是1.7.1.

https://download.csdn.net/download/youngwah292/12127278

 

 

阿里云

https://www.alibabacloud.com/help/zh/doc-detail/86706.htm

三、使用MQTT.fx模拟设备连接阿里云物联网平台

下图是软件打开的界面。“aliyun”是作者自定义的一个设置，这个设置可以保存若干个参数，软件可以有若干个不同的设置。方便调试不同的设备。齿轮形状的图标是设置快捷按钮，connect按钮是蓝色的，Disconnect按钮是灰色的，蓝色表示可用，灰色表示不可用。下面几个选项卡中，最重要的是Publish（发布）和Subscribe（订阅）。

下面演示如何设置。

首先Profile Name设置为aliyun，其实可以是任意字符串，这里只是为了好记。

其次Profile Type下拉设置为MQTT Broker，broker的意思是经纪人;掮客，英文意思是a businessman who buys or sells for another in exchange for a commission.

broker的主要职责是接受发布者发布的所有消息，并将其过滤后分发给不同的消息订阅者。

broker address需要手工填写：XXXXXX.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com,其中XXXXX为前文在阿里云物联网平台上定义的设备ProductKey（产品标识码).后面的不展开说了，我用的上海的服务，所以填写的cn-shanghai ，这都是有固定格式的，可以查看阿里云帮助文档做详细了解。https://www.alibabacloud.com/help/zh/doc-detail/89298.html?spm=a2c5t.11065259.1996646101.searchclickresult.7d263e6fEiDqRd

broker port填写1883，这个端口号就填写这个，不用修改。

Client ID，我这里填写的是12345|securemode=3,signmethod=hmacsha1|

注意，这里填写Client ID时，字符串最后的竖线一定要保留，否则会提示连接不上。

感谢网友“AURVIS”的细心提醒，特此标注。写这个文章的目的，就是做成一篇实验报告，让新手模仿一遍也能做到，少走弯路。

数字“12345"其实就是Client ID，也就是客户端编号。这个可以随便写，但是正规厂商会用网卡的物理地址来代替，因为网卡物理地址具有唯一性，这么做更加正规，也具有可追溯性。

数字12345后面的字符串是什么意思呢？

securemode：表示目前安全模式，可选值有2（wss协议）和3（ws协议），不展开讲。

signmethod：表示签名算法类型。（阿里云平台的类型是hmacsha1），也不展开讲。暂时知道它是这种加密方式就行了。

Client ID填写完成后，不用点击后面的generate按钮，网络文章说的，不知道原因。

下一步，选择User Credentials选项卡，这里有两个参数需要填写，分别是User Name和Password。

这两个参数不能随便填写，有它的填写规则。

首先User Name，我这里填写的是light1&a1RXXXXX7YK，看过前面文章的读者应该知道，a1RXXXXX7YK是设备的Product Key，light1是Device Name。中间的字母”&“不能少。

 

四、用户密码怎么获得？

最关键的是Password（密码），这个怎么获得？

网络上有很多文章，有自己算的，有专门的软件，还有在线计算的。

经过测试，这里建议使用在线计算,网址和界面如下：

https://www.nnhpiot.com/Onlinetools/

由于我们做的是一个单独设备的实验，所以使用第一种方式。

点击  工具详细---阿里云物联平台MQTT密码计算。

打开新的网页，填写设备的“身份证”信息。这里面有一个时间戳timestamp，我们不知道，所以暂时不填写。

点击Generate，计算结果如下：域名就是在MQTT.fx填写的broker address，如果不愿意手工填写，可以从此处复制。

客户端编号是12345|securemode=3,signmethod=hmacsha1,timestamp=|

注意，这里多了时间戳timestamp，在MQTT.fx填写Client ID时，需要将这个删除，经过实验，带这个时间戳时连接不上。

用户名不用再多说，前文已经讲过。

用户密码就是根据上面多个参数用hmacsha1算法计算出来的密码。复制粘贴到MQTT.fx软件即可。

 

五、MQTT.fx连接阿里云物联网平台

MQTT.fx有关参数填写好之后，最后设置一项SSL/TLS，勾选Enable SSL/TLS。所有设置就完成了。

确认这些设置之后，回到主界面，点击connect，发现界面右侧的状态灯由灰色变为绿色，connect按钮也变灰色了。

这就证明已经连接好了阿里云物联网平台。

再看阿里云的控制台。light1确实在线了。

接下来需要做的是订阅一下我们所需要的主题了。我们回到阿里云控制台，看一下topic列表中的主题，最关键的是一个get主题。我们将这个“/a1RFyDPN7YK/light1/user/get”复制下来。

粘贴到MQTT.fx下面的订阅选项卡Subscribe下，然后点击订阅Subscribe按钮。发现这个主题已经被订阅了。

现在我们测试一下阿里云物联网平台和模拟设备的通信如何。

回到控制台，点击发布消息，在弹出的对话框中填写要发送的消息。

可以看到，消息通信成功。

 

 

小结：

本文简介了MQTT的基本原理和MQTT最流行的客户端--MQTT.fx，并给出了下载连接。详细介绍了使用该软件使用步骤，讲解步骤的同时，还用最简洁的语言对一些基本知识进行了普及，最后重点对用户密码的计算方法和在线计算过程进行了讲解。通过介绍，可以顺利模拟设备连接阿里云物联网平台，使设备在线，并且与阿里云通信成功。

 

讨论交流