MQTT通信架构 搭建MQTT服务器

MQ 遥测传输 (MQTT) 是基于代理的发布/订阅的消息传输协议。

• 传输屏蔽消息内容
• TCP/IP有连接传输（可靠）
• 小型传输，开销很小，降低网络流量
• 使用lastwill等机制告知客户端异常中断（本次实验用不到）
• 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，会发生消息的丢失或重复。环境传感器发送数据就是用整个，因为不久之后传感器会传来第二个数据。
• 至少一次（可能重复，但是消息确保可以到达）
• 只有一次：计费系统这种，消息若丢失，多次发送但是一定只会生效一次（不会发生消息重复）。

MQTT结合传感器的物联网架构图：

可以看到需要一个MQ中间件，我认为只是简单的消息订阅/发送的必要性，或许可以用我更熟悉的rocketmq或rabbitmq来代替。但是看教程全是apoll服务器，为了避免知识局限性带来的后续麻烦，我选择随大流。
安装apoll服务器：下载连接 Apollo Server Download
解压后，在bin下创建一个server，再创一个broker


创建server完成。

管理员身份CMD/POWERSHELL运行命令。

注意，JDK版本1.8。因为java9引入模块，javase中不再包含一些依赖。

要注意的点：
MQTT服务器TCP连接端口：tcp://0.0.0.0:61613 （tcp通讯，sensor(publisher)要连接的端口）

后台Web管理页面：https://127.0.0.1:61681/或http://127.0.0.1:61680/

etc/user.properties里面是用户名密码。登陆成功。

至此，mqtt服务器完成搭建。

完成client端（python）

这里是client（terminal）接受信息的。

import paho.mqtt.client
import time

mqtt = paho.mqtt.client

def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("Connected with result code "+str(rc)) #打印连接状态
    client.subscribe("temperature") #订阅temperature这个topic


def on_message(client, userdata, msg):
    print(msg.topic+" " + ":" + str(msg.payload)) #打印接受的消息



client_id = time.strftime('%Y%m%d%H%M%S',time.localtime(time.time()))
client = mqtt.Client(client_id)    # ClientId不能重复，所以使用当前时间
client.username_pw_set("admin", "password")  # 必须设置，否则会返回「Connected with result code 4」
client.on_connect = on_connect
client.on_message = on_message
client.connect("127.0.0.1", 61613, 60) # host port keepalive
client.loop_forever()

完成连接

完成publisher：

类似的，也是连接上之后，发布随机数生成的温度即可。
注意！！！！！！大坑：不能有同名的client_id否则没法发布消息/接受消息（只会有一个client生效）

import random
import paho.mqtt.client
import time
mqtt = paho.mqtt.client
def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("Connected with result code "+str(rc)) #打印连接状态
    client.subscribe("temperature") #订阅temperature这个topic
def on_message(client, userdata, msg):
    print(msg.topic+" " + ":" + str(msg.payload)) #打印接受的消息
client_id = time.strftime('%Y%m%d%H%M%S'+"sensor",time.localtime(time.time()))
client = mqtt.Client(client_id)    # ClientId不能重复，所以使用当前时间
client.username_pw_set("admin", "admin")  # 必须设置，否则会返回「Connected with result code 4」
client.on_connect = on_connect
client.on_message = on_message
client.connect("127.0.0.1", 61613, 60)
while True:
    time.sleep(2)
    temptemp = random.randint(1,40)
    print("准备发送下2s的温度数据：",temptemp)
    client.publish("temperature", payload=str(temptemp), qos=2)

client.loop_forever()

这样，client的terminal端可以收到：