4G Cat.1模组ML302使用MQTT协议接入OneNet平台

拿到中移物联网的4G通用开发板许久了，上面搭载的是中移最新推出的LTE Cat.1模组ML302，本文通过AT命令操作ML302模组接入OneNet平台，使用MQTT协议进行数据收发，将整个流程摸索测试一遍，为后续程序开发做准备。

1. ML302及开发板硬件介绍

ML302是LTE Cat.1模组，内部集成了丰富的网络协议和行业标准接口及功能，外设接口也蛮丰富，具体的软硬件资料可以从官网下载。

4G通用开发板上的功能模块如下图所示：

在开发板上电之前，需要使用跳线帽短接一下相关的插针进行配置：

将J1、J2处排针短接，J3根据使用的USB转串口模块电平进行选择。串口模块连接J4的UART0_TX、UART0_RX和GND，安装主天线，安装4G SIM卡，连接Micro USB接口给开发板供电。所有配置如下图所示：

2.模组上电初始化流程

打开串口助手，选择对应端口号，串口配置115200-N-8-1，打开板载电源开关，会看到串口调试助手有数据返回：

ML302开机默认手动PDP激活方式，上电初始化流程如下图所示：

更多AT指令参考官方资料。

当模块初始化完成，就可以配置TCP/UDP跟服务器进行通讯了。模组内部集成了AT扩展指令集，支持MQTT协议通讯，包括MQTT参数设置、MQTT连接、订阅、发布、消息接收等。

具体请参考「ML302_MQTT用户手册」。

3. OneNet平台添加设备

登录注册好的OneNet平台，进入开发者中心，点击全部产品，选择基础服务中的MQTT物联网套件:

点击添加产品，根据实际填写信息，设备接入协议选择MQTTS：

接着点击添加设备，给设备取个名字：

现在平台设备已经创建好了，后面就可以配置模组上线，进行数据收发了。不过在此之前，需要下载token生成工具，根据产品id等信息生成token，这在后续设备进行MQTT配置时需要用到。

在开发文档中下载软件到PC机，根据实际填写对应参数，然后点击Generate生成token：

产品ID可以在平台的产品概况中找到，access_key需要点击查看，然后平台会给注册手机发送验证码，填写验证码后可获取到key。这里的离线时间戳，表示设备经过多长时间会被平台强制下线。这里通过在线转换工具设置一年时间：

4.MQTT数据收发

1. 配置MQTT参数

平台的MQTT服务器IP为183.230.40.96，端口号为1883，id字段填写设备名称ML302，用户名和密码分别是产品id和前面根据产品id生成的token，如下为测试时发送的数据，返回OK，配置信息已经存储到模组：

AT+MQTTCFG="183.230.40.96",1883,"ML302",60,"364992","version=2018-10-31&res=products%2F364992&et=1628214414&method=md5&sign=eQlNK67QznJA0Grs5HhQ5A%3D%3D",1,"",0

2.连接服务器

模组返回"+MQTTOPEN:OK"，表示连接成功，这时候平台显示设备在线状态。

我们可以看到，模组每间隔1分钟会收到心跳包，这里跟前面配置的「keepAlive」字段一致。

3.订阅主题

OneNet平台定义了系统topic簇，包括数据点、设备命令、设备镜像，都以“$sys/{pid}/{device-name}”开头，其中参数为产品id和设备名称。

通过「$sys/364992/ML302/#」来订阅所有系统topic，后续就可以接收系统所有topic相关信息：

4. 发布消息到平台

平台定义的数据点topic如下所示：

其中数据内容仅支持json格式，并且规定了相关参数名称，具体可查阅开发文档。

如下为测试时发送的数据：

AT+MQTTPUB="$sys/364992/ML302/dp/post/json",1,0,0,"{\"id\":123,\"dp\":{\"temperatrue\":[{\"v\":28.5}]}}"

在平台的设备列表中，点击设备后面的数据流，可看到数据已经上传，打开实时刷新，每发送一次，数据都会自动显示出来。

5. 平台下发数据

点击设备后面的更多操作，然后点击下发命令：

填写命令内容及超时时间，点击发送，这时候模组会收到平台发送的消息，由于模组没有应答，超时后平台显示超时错误：

平台定义的设备命令相关topic如下：

设备在回复命令应答时，需要将平台下发的cmid字段作为应答消息的一部分发回平台。这里将超时时间设置为最长的30秒，以便有时间拷贝出cmid字段进行发送:

设备在应答中可以携带数据，平台可以收到，如上图中的“test”。

6. 断开连接

虽然使用MQTT必然是想保持长连接的，但也少不了主动断开连接和销毁参数配置的操作。

ML302接入OneNet平台通过MQTT收发数据的整个流程还是挺顺畅的，后面可以通过MCU进行程序控制来完成整个通讯流程，当然更期待ML302的OpenCPU版本及资料。