MQTT學習筆記——樹莓派MQTT客戶端 使用Mosquitto和paho-python
參考路徑：https://blog.csdn.net/xukai871105/article/details/39255089
1 0 前言 2 本文說明如何在樹莓派上安裝Mosquitto。本文通過兩個簡單的例子說明樹莓派中如何使用MQTT協議實現消息訂閱，這些例子包括Mosquitto_sub指令實現消息訂閱和paho-python擴展庫實現GPIO端口的遠程控制。本文中使用了兩個工具——Mosquitto paho-python，其中Mosquitto是一款實現了 MQTT v3.1 協議的開源消息代理軟件，提供輕量級的，支持發布/訂閱的的消息推送模式，使設備對設備之間的消息通信簡單易用；另外，paho-python是一個符合MQTT v3.1協議的客戶端，paho-python可連接MQTT代理服務器、發布消息、訂閱消息和獲得推送消息。 3 【相關博文】 4 【MQTT學習筆記——MQTT協議體驗 Mosquitto安裝和使用】 5 【樹莓派學習筆記——索引博文】 6 【樹莓派學習筆記——GPIO功能學習】 7 【樹莓派學習筆記——RPi.GPIO 流水燈】 8 9 1 在樹莓派上安裝Mosquitto 10 在樹莓派上安裝Mosquitto和其他平台類似，如果在樹莓派平台直接編譯時間可能會稍長些。Mosquitto源代包不大，所以編譯時間尚可忍受。 11 1.1 安裝 12 截止2014年9月，最新版本為mosquitto-1.3.4。在樹莓派中新建一個目錄，例如software。 13 # 下載源代碼包 14 wget http://mosquitto.org/files/source/mosquitto-1.3.4.tar.gz 15 # 解壓 16 tar zxfv mosquitto-1.3.4.tar.gz 17 # 進入目錄 18 cd mosquitto-1.3.4 19 # 編譯 20 make 21 # 安裝 22 sudo make install 23 24 1.2 安裝注意點 25 【1】編譯找不到openssl/ssl.h 26 【解決方法】——安裝openssl 27 sudo apt-get install libssl-dev 28 【2】編譯過程找不到ares.h 29 【解決方法】——修改config.mk中的WITH_SRV:=yes，改為WITH_SRV:=yes 30 【3】使用過程中找不到libmosquitto.so.1 31 error while loading shared libraries: libmosquitto.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory 32 【解決方法】——修改libmosquitto.so位置 33 # 創建鏈接 34 sudo ln -s /usr/local/lib/libmosquitto.so.1 /usr/lib/libmosquitto.so.1 35 # 更新動態鏈接庫 36 sudo ldconfig 37 【4】make: g++：命令未找到 38 【解決方法】 39 安裝g++編譯器 40 sudo apt-get install g++ 41 42 2 簡單的例子 43 設計一個簡單的測試案例，在PC機上運行MQTT代理服務器，而樹莓派訂閱主題為gpio的消息，PC機發布同主題消息，消息的內容為JSON數據包，數據包格式為{“index”:17,“value”:0}，index代表樹莓派GPIO的編號，value代表打開或關閉狀態。 44 45 圖1 示例 46 本例中PC機IP地址為 192.168.1.110，樹莓派的IP地址為192.168.1.106 47 2.1 在PC機中開啟MQTT服務 48 mosquitto -v 49 50 2.2 在樹莓派中訂閱消息 51 mosquitto_sub -v -t gpio -h 192.168.1.110 52 【-h】指定MQTT代理服務器主機，指向PC機IP地址192.168.1.110 53 54 2.3 在PC機中發布消息 55 mosquitto_pub -t gpio -h 192.168.1.110 -m "{\"pin\":17,\"value\":0}" 56 【-h】指定MQTT代理服務器主機，指向PC機IP地址192.168.1.110 57 58 2.4 消息被推送到樹莓派中 59 最后在樹莓派中輸出以下內容： 60 gpio {"index":17,"value":0} 61 在PC機MQTT服務器控制台中輸出 62 1410600001: mosquitto version 1.3.4 (build date 2014-09-13 15:55:06+0800) starting 63 1410600001: Using default config. 64 1410600001: Opening ipv4 listen socket on port 1883. 65 1410600001: Opening ipv6 listen socket on port 1883. 66 1410600062: New connection from 192.168.1.106 on port 1883. 67 1410600062: New client connected from 192.168.1.106 as mosqsub/3063-raspberryp (c1, k60). 68 1410600062: Sending CONNACK to mosqsub/3063-raspberryp (0) 69 1410600062: Received SUBSCRIBE from mosqsub/3063-raspberryp 70 1410600062: gpio (QoS 0) 71 1410600062: mosqsub/3063-raspberryp 0 gpio 72 1410600062: Sending SUBACK to mosqsub/3063-raspberryp 73 1410600122: Received PINGREQ from mosqsub/3063-raspberryp 74 1410600122: Sending PINGRESP to mosqsub/3063-raspberryp 75 1410600152: New connection from 192.168.1.110 on port 1883. 76 1410600152: New client connected from 192.168.1.110 as mosqpub/9793-EasyARM (c1, k60). 77 1410600152: Sending CONNACK to mosqpub/9793-EasyARM (0) 78 1410600152: Received PUBLISH from mosqpub/9793-EasyARM (d0, q0, r0, m0, 'gpio', ... (22 bytes)) 79 1410600152: Sending PUBLISH to mosqsub/3063-raspberryp (d0, q0, r0, m0, 'gpio', ... (22 bytes)) 80 1410600152: Received DISCONNECT from mosqpub/9793-EasyARM 81 1410600182: Received PINGREQ from mosqsub/3063-raspberryp 82 1410600182: Sending PINGRESP to mosqsub/3063-raspberryp 83 84 3 使用MQTT遠程控制GPIO 85 下面借助python-gpio擴展庫，通過消息推送的方式實現GPIO端口的遠程控制。 86 3.1 安裝paho-mqtt 87 使用pip工具安裝paho-mqtt，輸入以下指令即可： 88 sudo pip install paho-mqtt 89 90 3.2 樹莓派訂閱代碼——simple.py 91 # -*- coding: utf-8 -*- 92 import paho.mqtt.client as mqtt 93 import RPi.GPIO as GPIO 94 import json 95 96 # BCM GPIO編號 97 pins = [17,18,27,22,23,24,25,4] 98 def gpio_setup(): 99 # 采用BCM編號 100 GPIO.setmode(GPIO.BCM) 101 # 設置所有GPIO為輸出狀態，且輸出低電平 102 for pin in pins: 103 GPIO.setup(pin, GPIO.OUT) 104 GPIO.output(pin, GPIO.LOW) 105 106 def gpio_destroy(): 107 for pin in pins: 108 GPIO.output(pin, GPIO.LOW) 109 GPIO.setup(pin, GPIO.IN) 110 111 # 連接成功回調函數 112 def on_connect(client, userdata, flags, rc): 113 print("Connected with result code " + str(rc)) 114 # 連接完成之后訂閱gpio主題 115 client.subscribe("gpio") 116 117 # 消息推送回調函數 118 def on_message(client, userdata, msg): 119 print(msg.topic+" "+str(msg.payload)) 120 # 獲得負載中的pin 和 value 121 gpio = json.loads(str(msg.payload)) 122 123 if gpio['pin'] in pins: 124 if gpio['value'] == 0: 125 GPIO.output(gpio['pin'], GPIO.LOW) 126 else: 127 GPIO.output(gpio['pin'], GPIO.HIGH) 128 129 if __name__ == '__main__': 130 client = mqtt.Client() 131 client.on_connect = on_connect 132 client.on_message = on_message 133 gpio_setup() 134 135 try: 136 # 請根據實際情況改變MQTT代理服務器的IP地址 137 client.connect("192.168.1.110", 1883, 60) 138 client.loop_forever() 139 except KeyboardInterrupt: 140 client.disconnect() 141 gpio_destroy() 142 143 3.3 啟動服務並發布消息 144 【在PC機中啟動MQTT代理服務】 145 mosquitto -v 146 【在樹莓派中運行腳本】 147 sudo python simple.py 148 【在PC機中發布消息】 149 # 打開GPIO17 150 mosquitto_pub -h 192.168.1.110 -t gpio -m "{\"pin\":17,\"value\":1}" 151 # 關閉GPIO17 152 mosquitto_pub -h 192.168.1.110 -t gpio -m "{\"pin\":17,\"value\":0}" 153 【運行結果】 154 樹莓派GPIO17根據PC機推送的消息點亮或熄滅。 155 156 4 總結 157 本文說明了如何在樹莓派中使用MQTT客戶端，通過paho-mqtt實現GPIO的遠程控制。本例在局域網中運行並能不能體現出MQTT協議在遠程控制中的優越性。后期還將花更多的時間實踐和分析MQTT協議。 158 --------------------- 159 作者：xukai871105 160 來源：CSDN 161 原文：https://blog.csdn.net/xukai871105/article/details/39255089 162 版權聲明：本文為博主原創文章，轉載請附上博文鏈接！