NodeMcu arduino ESP8266 搭建mqtt服务(然也物联)以及使用

NodeMcu arduino ESP8266 搭建mqtt服务以及使用

本文章学习借鉴于太极创客团队，以表感谢。官网http://www.taichi-maker.com/
操作步骤：我们注册然也物联平台，申请社区版本，进行测试。

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MQTT 服务搭建

当用户使用社区版MQTT服务来发布和订阅信息前，需要首先正确提供用户名和密码信息。如无法正确提供用户密码信息，则服务器将拒绝为用户提供MQTT服务。
个人用户可使用社区版MQTT服务搭建私人物联网项目。

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一、第三方MQTT服务搭建流程

MQTT服务可以使用第三方平台，也可以自己搭建一个服务，下面我们就用第三方平台搭建一个服务，过程比较简单，申请即可。

注册平台进行申请服务

然也物联平台入口

第一步注册该平台

物联平台

公共版MQTT服务信息

此公共版MQTT服务为开放式免费服务。因此本服务主要用于个人学习测试使用。服务器会进行定期进行维护。在维护过程中，本服务将出现短暂不可用情况，且服务器会断开所有设备连接。

然也物联公共版MQTT服务端地址：test.ranye-iot.net
未加密MQTT端口：1883
SSL/TLS加密MQTT端口：8883
WebSocket端口：8080 (然也物联手机应用使用此端口)

社区版MQTT服务信息

社区版MQTT服务是面向个人用户的免费MQTT服务。与公共版MQTT服务不同的是，用户需要注册后方可使用社区版MQTT服务。
社区版MQTT服务中的用户个人主题和信息传输受到用户名和密码保护。即，A用户的个人主题只有A用户可以发布和订阅，其他人不能对该主题进行订阅和发布。

社区版需要申请，进入平台申请即可

申请通过后，平台会提供许可访问的设备id信息如下图所示

到这里我们的服务即算是搭建好了。

二、使用步骤

1.引入库

代码如下（示例）：

/**********************************************************************
项目名称/Project          : 零基础入门学用物联网
程序名称/Program name     : ranye_iot_led
团队/Team                : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com)
作者/Author              : CYNO朔
日期/Date（YYYYMMDD）     : 2021-10-01
程序目的/Purpose          : 
本程序旨在演示如何使用然也物联(www.ranye-iot.net)社区版实现板上LED控制。

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本示例程序为太极创客团队制作的《零基础入门学用物联网》中示例程序。
该教程为对物联网开发感兴趣的朋友所设计和制作。如需了解更多该教程的信息，请参考以下网页：
http://www.taichi-maker.com/homepage/esp8266-nodemcu-iot/iot-tuttorial/mqtt-application/
***********************************************************************/
#include 
#include 

// 设置wifi接入信息(请根据您的WiFi信息进行修改)
const char* ssid = "taichi-maker";
const char* password = "12345678";
const char* mqttServer = "iot.ranye-iot.net";
// 如以上MQTT服务器无法正常连接，请前往以下页面寻找解决方案
// http://www.taichi-maker.com/public-mqtt-broker/

WiFiClient wifiClient;
PubSubClient mqttClient(wifiClient);

// ****************************************************
// 注意！以下需要用户根据然也物联平台信息进行修改！否则无法工作!
// ****************************************************
const char* mqttUserName = "iotuser_2";         // 服务端连接用户名(需要修改)
const char* mqttPassword = "password";          // 服务端连接密码(需要修改)
const char* clientId = "iotuser_2_id";          // 客户端id (需要修改)
const char* subTopic = "iotuser/led_kz";        // 订阅主题(需要修改)
const char* pubTopic = "iotuser/led_zt";        // 订阅主题(需要修改)
const char* willTopic = "iotuser/led_yz";       // 遗嘱主题名称(需要修改)
// ****************************************************

//遗嘱相关信息
const char* willMsg = "esp8266 offline";        // 遗嘱主题信息
const int willQos = 0;                          // 遗嘱QoS
const int willRetain = false;                   // 遗嘱保留

const int subQoS = 1;            // 客户端订阅主题时使用的QoS级别（截止2020-10-07，仅支持QoS = 1，不支持QoS = 2）
const bool cleanSession = false; // 清除会话（如QoS>0必须要设为false）

bool ledStatus = HIGH;

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);          // 设置板上LED引脚为输出模式
  digitalWrite(LED_BUILTIN, ledStatus);  // 启动后关闭板上LED
  Serial.begin(9600);                    // 启动串口通讯
  
  //设置ESP8266工作模式为无线终端模式
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  
  // 连接WiFi
  connectWifi();
  
  // 设置MQTT服务器和端口号
  mqttClient.setServer(mqttServer, 1883);
  mqttClient.setCallback(receiveCallback);

  // 连接MQTT服务器
  connectMQTTserver();
}

void loop() {
  // 如果开发板未能成功连接服务器，则尝试连接服务器
  if (!mqttClient.connected()) {
    connectMQTTserver();
  }

   // 处理信息以及心跳
   mqttClient.loop();
   
}

// 连接MQTT服务器并订阅信息
void connectMQTTserver(){
  // 根据ESP8266的MAC地址生成客户端ID（避免与其它ESP8266的客户端ID重名）
  

  /* 连接MQTT服务器
  boolean connect(const char* id, const char* user, 
                  const char* pass, const char* willTopic, 
                  uint8_t willQos, boolean willRetain, 
                  const char* willMessage, boolean cleanSession); 
  若让设备在离线时仍然能够让qos1工作，则connect时的cleanSession需要设置为false                
                  */
  if (mqttClient.connect(clientId, mqttUserName, 
                         mqttPassword, willTopic, 
                         willQos, willRetain, willMsg, cleanSession)) { 
    Serial.print("MQTT Server Connected. ClientId: ");
    Serial.println(clientId);
    Serial.print("MQTT Server: ");
    Serial.println(mqttServer);    
    
    subscribeTopic(); // 订阅指定主题
  } else {
    Serial.print("MQTT Server Connect Failed. Client State:");
    Serial.println(mqttClient.state());
    delay(5000);
  }   
}

// 收到信息后的回调函数
void receiveCallback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
  Serial.print("Message Received [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
  Serial.println("");
  Serial.print("Message Length(Bytes) ");
  Serial.println(length);

  if ((char)payload[0] == '1') {     // 如果收到的信息以“1”为开始
    ledStatus = LOW;
    digitalWrite(BUILTIN_LED, ledStatus);  // 则点亮LED。
  } else {
    ledStatus = HIGH;                           
    digitalWrite(BUILTIN_LED, ledStatus); // 否则熄灭LED。
  }

  pubMQTTmsg();
}

// 订阅指定主题
void subscribeTopic(){

  
  // 通过串口监视器输出是否成功订阅主题以及订阅的主题名称
  // 请注意subscribe函数第二个参数数字为QoS级别。这里为QoS = 1
  if(mqttClient.subscribe(subTopic, subQoS)){
    Serial.print("Subscribed Topic: ");
    Serial.println(subTopic);
  } else {
    Serial.print("Subscribe Fail...");
  }  
}

// 发布信息
void pubMQTTmsg(){
  char* pubMessage;
  
  if (ledStatus == LOW){
    pubMessage = "LED ON";
  } else {
    pubMessage = "LED OFF";
  }

  // 实现ESP8266向主题发布信息
  if(mqttClient.publish(pubTopic, pubMessage)){
    Serial.println("Publish Topic:");Serial.println(pubTopic);
    Serial.println("Publish message:");Serial.println(pubMessage);    
  } else {
    Serial.println("Message Publish Failed."); 
  }
}

// ESP8266连接wifi
void connectWifi(){

  WiFi.begin(ssid, password);
 
  //等待WiFi连接,成功连接后输出成功信息
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi Connected!");  
  Serial.println(""); 
}

注意事项
需要配置下面的信息，每个设备只能设置一个id ，
可以手机端操作，需要下载然也物联手机端 点击下载手机端
即可以完成主题的订阅与发布，

const char* mqttUserName = “iotuser_2”; // 服务端连接用户名(需要修改)
const char* mqttPassword = “password”; // 服务端连接密码(需要修改)
const char* clientId = “iotuser_2_id”; // 客户端id (需要修改)
const char* subTopic = “iotuser/led_kz”; // 订阅主题(需要修改)
const char* pubTopic = “iotuser/led_zt”; // 订阅主题(需要修改)
const char* willTopic = “iotuser/led_yz”; // 遗嘱主题名称(需要修改)

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