玩转OneNET物联网平台之MQTT服务① —— OneNetMqtt全方位调试

时间 2019-11-18

标签 onenet 联网平台 mqtt 服务 onenetmqtt 全方位调试繁體版

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授人以鱼不如授人以渔，目的不是为了教会你具体项目开发，而是学会学习的能力。但愿你们分享给你周边须要的朋友或者同窗，说不定大神成长之路有博哥的奠定石。。。html

QQ技术互动交流群：ESP8266&32 物联网开发群号622368884，不喜勿喷web

1、你若是想学基于Arduino的ESP8266开发技术

1、基础篇正则表达式

ESP8266开发之旅基础篇① 走进ESP8266的世界

ESP8266开发之旅基础篇② 如何安装ESP8266的Arduino开发环境

ESP8266开发之旅基础篇③ ESP8266与Arduino的开发说明

ESP8266开发之旅基础篇④ ESP8266与EEPROM

ESP8266开发之旅基础篇⑤ ESP8266 SPI通讯和I2C通讯

ESP8266开发之旅基础篇⑥ Ticker——ESP8266定时库

2、网络篇api

ESP8266开发之旅网络篇① 认识一下Arduino Core For ESP8266

ESP8266开发之旅网络篇② ESP8266 工做模式与ESP8266WiFi库

ESP8266开发之旅网络篇③ Soft-AP——ESP8266WiFiAP库的使用

ESP8266开发之旅网络篇④ Station——ESP8266WiFiSTA库的使用

ESP8266开发之旅网络篇⑤ Scan WiFi——ESP8266WiFiScan库的使用

ESP8266开发之旅网络篇⑥ ESP8266WiFiGeneric——基础库

ESP8266开发之旅网络篇⑦ TCP Server & TCP Client

ESP8266开发之旅网络篇⑧ SmartConfig——一键配网

ESP8266开发之旅网络篇⑨ HttpClient——ESP8266HTTPClient库的使用

ESP8266开发之旅网络篇⑩ UDP服务

ESP8266开发之旅网络篇⑪ WebServer——ESP8266WebServer库的使用

ESP8266开发之旅网络篇⑫ 域名服务——ESP8266mDNS库

ESP8266开发之旅网络篇⑬ SPIFFS——ESP8266 Flash文件系统

ESP8266开发之旅网络篇⑭ web配网

ESP8266开发之旅网络篇⑮ 真正的域名服务——DNSServer

ESP8266开发之旅网络篇⑯ 无线更新——OTA固件更新

3、应用篇服务器

ESP8266开发之旅应用篇① 局域网应用 ——炫酷RGB彩灯

ESP8266开发之旅应用篇② OLED显示天气屏

ESP8266开发之旅应用篇③ 简易版WiFi小车

4、高级篇网络

ESP8266开发之旅进阶篇① 代码优化 —— ESP8266内存管理

ESP8266开发之旅进阶篇② 闲聊Arduino IDE For ESP8266配置

ESP8266开发之旅进阶篇③ 闲聊 ESP8266 Flash

ESP8266开发之旅进阶篇④ 常见问题 —— 解决困扰

ESP8266开发之旅进阶篇⑤ 代码规范 —— 像写文章同样优美

ESP8266开发之旅进阶篇⑥ ESP-specific APIs说明

1.MQTT简介

MQTT协议是一个面向物联网应用的即时通讯协议，使用TCP/IP提供网络链接，可以对负载内容实现消息屏蔽传输，开销小，能够有效下降网络流量。
参考博主线上博文：玩转PubSubClient MQTT库session

特色及功能app

长链接协议（保持心跳，keepAlive）
终端数据点上报，支持的数据点类型包括

整型（int）
浮点数（float）
字符串（string）
JSON格式
二进制数据ide

平台消息下发
基于Topic的订阅、发布以及消息推送，能够实现设备间的消息单播以及组播

典型应用场景
MQTT协议适用于设备和平台须要保持长链接的使用场景，MQTT特色在于能够实现设备间的消息单播以及组播，能够不依赖于其余服务（下发命令服务，推送服务等）实现让设备以应用服务器的方式对真实设备进行管理和控制。函数

读者所需知识储备：

玩转PubSubClient MQTT库
玩转OneNET物联网平台之简介

2.MQTT接入说明

接入流程分为：

平台域（也就是OneNet平台上的操做）
设备域（8266设备上的SDK，咱们这里用PubSubClient）

接入步骤以下：

2.1 Step1 —— 建立产品，选择接入协议

首先您须要在平台建立一个接入协议为MQTT的产品，查看产品建立
建立产品后，记录该产品的产品ID（ProductId）

2.2 Step2 —— 建立设备，记录设备ID等信息

建立设备有两种方式：

第一种能够经过页面点击添加设备，输入设备名称和鉴权信息（即设备编号，在8266中咱们可使用 ESP+Mac地址的方式或者ESP+ChipId的方式），具体平台的资源模型可详情请查看第一章资源模型，并记录下该设备编号（deviceId）.
第二种能够经过调用建立设备API 实现设备的建立，输入设备的设备名、接入协议、鉴权信息以及MasterKey等信息，便可在平台上建立设备（博主比较喜欢这一种，也比较灵活）。

2.3 Step3 —— 创建设备与平台间的协议链接

MQTT服务器地址域名为：mqtt.heclouds.com

使用Step1和Step2中的参数做为登陆参数，使用SDK中的对应接口组织MQTT链接报文，发送到平台，与平台创建MQTT链接

若已经链接成功，在设备信息中会看到一个在线标记：

对于初学者，博主建议先用OneNet提供的MQTT调试工具来试玩一下，已亲测可用。

2.4 Step4 —— 数据流建立，数据点上传

利用SDK中提供的接口函数，编写代码将数据上传到平台

2.5 Step5 —— 数据流展现，查看数据点

在OneNET上的设备管理下点击数据展现，进入数据展现页面，点击下拉菜单，查看近期上传的数据点；也能够选择时间区间来查看历史时间

3. MQTT API

API根据用途作了几种分类，博主这里不重复，请参考玩转OneNET物联网平台之简介

固然，OneNet为了简单方便调试API，也给咱们提供了调试界面，具体请参考

博主在这里不会去讲解各个API的详细用法，请你们自行去查阅官方文档（查阅官方文档也是锻炼能力的一种）。

3.1 新增设备

具体参考 OneNet官方文档 - 新增设备
此方法比较重要，请仔细理解

3.2 注册设备

具体参考 OneNet官方文档 - 注册设备

3.3 更新设备信息

具体参考 OneNet官方文档 - 更新设备信息

3.4 查询设备详情

具体参考 OneNet官方文档 - 查询设备详情

3.5 批量查询设备信息

具体参考 OneNet官方文档 - 批量查询设备信息

3.6 批量查询设备状态

具体参考 OneNet官方文档 - 批量查询设备状态

3.7 删除设备

具体参考 OneNet官方文档 - 删除设备

3.8 新增数据流

具体参考 OneNet官方文档 - 新增数据流

3.9 更新数据流属性

具体参考 OneNet官方文档 - 更新数据流属性

3.10 查询数据流详情

具体参考 OneNet官方文档 - 查询数据流详情

3.11 批量查询数据流信息

具体参考 OneNet官方文档 - 批量查询数据流信息

3.12 删除数据流

具体参考 OneNet官方文档 - 删除数据流

3.13 查询设备历史数据

具体参考 OneNet官方文档 - 查询设备历史数据

3.14 批量查询设备最新数据

具体参考 OneNet官方文档 - 批量查询设备最新数据

3.15 新增数据点

具体参考 OneNet官方文档 - 新增数据点

3.16 上传文件

具体参考 OneNet官方文档 - 上传文件

3.17 获取文件

具体参考 OneNet官方文档 - 获取文件

3.18 发送命令

具体参考 OneNet官方文档 - 发送命令

3.19 查询命令状态

具体参考 OneNet官方文档 - 查询命令状态

3.20 查询命令响应

具体参考 OneNet官方文档 - 查询命令响应

3.21 查询设备历史命令

具体参考 OneNet官方文档 - 查询设备历史命令

3.22 新增触发器

具体参考 OneNet官方文档 - 新增触发器

3.23 更新触发器

具体参考 OneNet官方文档 - 更新触发器

3.24 查询触发器

具体参考 OneNet官方文档 - 查询触发器

3.25 删除触发器

具体参考 OneNet官方文档 - 删除触发器

3.26 新增apikey

具体参考 OneNet官方文档 - 新增apikey

3.27 更新apikey

具体参考 OneNet官方文档 - 更新apikey

3.28 查询apikey

具体参考 OneNet官方文档 - 查询apikey

3.29 删除apikey

具体参考 OneNet官方文档 - 删除apikey

3.30 发布消息

具体参考 OneNet官方文档 - 发布消息

3.31 查询订阅topic的设备

具体参考 OneNet官方文档 - 查询订阅topic的设备

3.32 查询设备订阅的topic

具体参考 OneNet官方文档 - 查询设备订阅的topic

3.33 查询产品的topic

具体参考 OneNet官方文档 - 查询产品的topic

4.设备端接入MQTT流程

前提：

读者已经了解MQTT协议
读者已经在OneNet上创建了Mqtt协议产品，好比博主这里创建了彩灯-MQTT项目

4.1 链接鉴权

在 2.3 Step3 —— 创建设备与平台间的协议链接中说到，咱们第一步就是和OneNet平台创建链接鉴权：

设备向平台发起 connect 请求.connect 中携带鉴权信息
平台拿到鉴权信息进行鉴权
鉴权经过后，若是 cleansession=0, 平台将会加载保存的设备的一些信息.如订阅列表；若是 cleansession=1, 设备没有保存信息在平台，则不加载设备相关信息
返回鉴权结果 ConnAck 报文

4.2 消息发布

4.2.1 数据点上报协议说明

设备使用publish报文来上传数据点，报文格式以下：

VariableHeader

字段	Field名称	说明	格式
Field1	TopicName=”$dp”	$dp为系统上传数据点的指令	2字节字串长度 + utf8字串

Payload
Payload包含真正的数据点内容,支持的格式以下：

数据类型 1(type == 1)格式说明：

数据类型 2(type == 2)格式说明：

数据类型 3(type == 3)格式说明：

数据类型 4(type ==4)格式说明：

数据类型 5(type ==5)格式说明：

数据类型 6(type ==6)格式说明：

数据类型 7(type == 7)格式说明：（每次最多 500 个数据流的浮点数）:

4.2.2 数据点上报 —— 质量等级Qos0(Client->Server)

设备发布 Qos0 消息(上报数据点)
平台收到上报数据点后保存起来.

4.2.3 数据点上报 —— 质量等级Qos1(Client->Server)

设备发布 Qos1 消息(上报数据点)
平台收到上报数据点后保存起来.
平台给设备回复相应的 PubAck报文

4.2.4 数据点上报 —— 质量等级Qos2(Client->Server)

设备发布 Qos2 消息(上报数据点)
平台收到上报数据点后保存起来
平台给设备回复相应的 PubRec 报文
设备需回复平台 PubRel 报文，如超时不回平台则会断开相应链接
平台给设备回复 PubComp 报文

注意：

数据点上报功能不支持 Retain 特性

4.2.5 下发平台命令协议说明

平台使用publish 报文来下发平台指令，报文格式以下：

FixHeader：

参考MQTT篇关于固定头的说明

VariableHeader：

字段	Field名称	说明	格式
Field1	TopicName=”$creq/cmduuid”	$creq 为系统下发Cmd 的指令，cmduuid 为该条指令的uuid	2 字节字串长度+ utf8 字串

Payload:

Payload 包含真正的指令内容

注意点：

由于这里的cmduuid为某条指令的uuid，因此咱们能够考虑正则表达式的topic

4.2.6 下发平台命令 —— 质量等级Qos0(Server->Client)

平台向设备发送topic 为$creq 的消息(该topic 为平台命令).
设备收到topic 为$creq 的topic 时，需将其做为平台下发的指令来处理.

注意：

目前命令下发以Qos0 级别进行推送

4.2.7 命令回复协议说明

平台使用publish 报文来回复平台指令，报文格式以下：

FixHeader：

参考MQTT篇关于固定头的说明

VariableHeader：
字段 | Field名称 | 说明 | 格式
---|---|---|---
Field1 | TopicName=”$crsp/cmduuid” | $crsp为系统处理设备回复cmd 的指令，cmduuid 为该条指令的uuid | 2 字节字串长度+ utf8 字串

Payload:

Payload 包含真正的指令内容

注意点：

由于这里的cmduuid为某条指令的uuid，因此咱们能够考虑正则表达式的topic

4.2.8 命令回复 —— 质量等级Qos0(Client->Server)

4.2.9 命令回复 —— 质量等级Qos1(Client<-> Server)

若是设备回复响应时以Qos1 回复，则平台须要给设备回复一个Puback 报文

4.2.10 命令回复 —— 质量等级Qos2(Client<-> Server)

若是设备回复响应时以Qos2 回复，则:

1.平台需回复设备一个PubRec 报文
2.设备在收到PubRec 后需向平台回复PubRel 报文
3.平台收到PubRel 报文后，向设备回复PubComp 报文

4.3 建立Topic

设备经过发送HTTP 请求进行topic 的建立操做.
平台收到请求后建立topic 并返回结果.

请求及响应定义以下：

4.4 订阅

设备发起订阅请求报文
平台收到请求后更新topic 列表
平台给设备回复SubAck报文

注意：

subscribe 的request qos 级别能够为0、一、2

4.5 取消订阅

设备发起取消订阅请求
平台收到请求后更新topic 列表
平台给设备回复UnSubAck

4.6 推送设备Topic

4.6.1 Publish 报文推送协议说明

FixHeader：

参考MQTT篇关于固定头的说明

VariableHeader：
字段 | Field名称 | 说明 | 格式
---|---|---|---
Field1 | TopicName | 填写设备订阅的topic | 2 字节字串长度+ utf8 字串

Payload:

Payload 为设备自定义内容

4.6.2 Publish 报文推送 —— 质量等级Qos0

设备发起推送topic 请求(以Qos0 级别)
平台收到请求后,将topic 以Qos0 级别推送到相关订阅设备(支持离线设备推送)
平台不返回PubAck 或PubRec 等报文

4.6.3 Publish 报文推送 —— 质量等级Qos1

设备发起推送topic 请求(以Qos1 级别)
平台收到请求后,将topic 以Qos1 级别推送到相关订阅设备(支持离线设备推送)
平台返回PubAck 报文

4.6.4 Publish 报文推送 —— 质量等级Qos2

设备发起推送topic 请求(以Qos2 级别)
平台收到请求后,回复PubRec 报文
设备收到PubRec 后需回复PubRel 报文(如超时不回复,平台会断开与设备的链接)
平台收到PubRel 报文后,回复PubComp 给设备
平台在回复PubComp 后会以Qos2 级别推送到相关订阅设备(支持离线设备推送)
设备需回复PubRec 报文(如超时不回复,平台会断开与设备的链接)
平台发送PubRel 报文给设备
设备需回复PubComp(发布完成)

4.6.5 HTTP 请求推送

设备以HTTP 的方式发起推送topic 请求
平台收到请求后,将topic 推送到相关订阅设备.(目前只支持在线推送)
平台返回推送结果

请求及响应定义以下：

4.7 离线Topic

普通推送（上面的推送设备Topic）只针对在线设备进行topic消息的推送，离线设备不会收到订阅的topic 的消息。

离线Topic则会将该消息推送给在线以及离线设备。

注意点：

若是设备在上线时设置了clean session flag，服务端会删除其订阅的topic 及相关的离线topic 消息。
若是设备没有设置clean session flag，若是有与该设备相关的离线topic 消息，则在鉴权成功后将离线消息
推送给设备。
遗嘱消息(will msg)只会推送给订阅了该will topic 的在线的设备，离线设备不会收到。
离线消息的有效期默认为2 天(暂不支持用户设定有效期)，服务器只会推送在2 天内的最近10 条消息。

4.8 数据点订阅

含义：

同一产品下的设备能够订阅其余设备的数据点，订阅的topic 格式为：/deviceid/数据流名称。即
被关注的设备在上传了该数据流名称的数据点后，订阅了该topic 的其余设备都会收到上传的数据点。

例子：

A、B 设备的deviceid 分别为927七、9278。
A 设备订阅了名为/9278/9527 的topic(9278 为设备B 的id，9527 为B 设备上传的数据流名称)。
B 设备上传了名为9527 的数据流(数据点为11; 15;78…)。
A 设备会收到多条(取决于设备B 上传的数据点的个数)推送的topic 名为/9278/9527 的publish 消息，消息的
payload 中则包含设备B 上传的数据点。

注意点：

目前支持订阅的数据点的类型为Type1~Type7

5.常见问题

5.1 MQTT链接鉴权时,Payload中ClientIdentifier;UserName;UserPassword分别填写什么？

ClientIdentifier: 建立设备时获得的设备ID，为数字字串；
UserName: 注册产品时，平台分配的产品ID，为数字字串；
UserPassword: 为设备的鉴权信息（即惟一设备编号，SN），或者为apiKey，为字符串。

5.2 MQTT须要在链接鉴权经过后才能发送其它报文吗？

是的，MQTT协议必须在鉴权经过后(收到ConnAck后)，才能发送后续报文进行交互，否则服务器会直接丢弃报文。

5.3 MQTT能够订阅Topic有什么限制？

OneNET不支持订阅$开头的系统Topic。

5.4 如何利用MQTT协议上传数据到云平台？

设备完成链接鉴权以后，将数据按照必定的格式（见协议文档说明）打包，将数据发布到$dp系统Topic上便可。

5.5 订阅以前是否须要建立Topic？

设备在执行订阅时，OneNET会自动判断该Topic是否存在，若不存在则自动建立该Topic。

5.6 设备能否经过订阅的方式，获取其余设备的数据流信息？

能够，能够经过订阅 /device_id/数据流名的方式，及时获取到某设备最新的数据点信息。

5.7 设备发布消息(Publish)有什么限制？？

发布消息只能在同一产品ID下进行，不能进行跨产品间的Publish消息推送。

6. 新手手把手感觉OneNet MQTT案例

博主这里认为你们已经注册了OneNet帐号。接下来请按照下面步骤进行：

6.1 建立 ESP8266智能灯系统产品（MQTT协议）

注意点：

务必选择MQTT协议

建立完毕后，咱们点击查看具体的产品信息：

注意点：

须要记录产品ID，其用来区分产品惟一标识符
Master-APIkey，网络请求鉴权信息，接口调用须要带入

6.2 API调试建立 deviceA和deviceB两个设备

API接口定义：

参考官方文档建立设备

操做步骤：

经过API调试工具建立deviceA

http body：

{
    "title": "mqtt_device_A",
    "desc": "mqtt_device_A",
    "tags": ["china", "mobile"],
    "location": {
        "lon": 109,
        "lat": 23.54
    },
    "auth_info": "mqtt_device_A",
    "other": {
        "version": "1.0.0",
        "manufacturer": "china mobile"
    }
}

经过API调试工具建立deviceB

http body：

{
    "title": "mqtt_device_B",
    "desc": "mqtt_device_B",
    "tags": ["china", "mobile"],
    "location": {
        "lon": 109,
        "lat": 23.54
    },
    "auth_info": "mqtt_device_B",
    "other": {
        "version": "1.0.0",
        "manufacturer": "china mobile"
    }
}

查看设备列表

6.3 官方工具调试deviceA和deviceB

读者请自行下载 MQTT-device 工具。下载完工具以后请复制出两份，一个工具表明deviceA，一个工具表明deviceB，咱们模拟Mqtt操做。

6.3.1 配置deviceA

注意点：

重点关注博主标红的地方，DeviceID和ProductID、AuthInfo须要填写读者自身建立的
配置完毕链接服务器

6.3.2 配置deviceB

注意点：

重点关注博主标红的地方，DeviceID和ProductID、AuthInfo须要填写读者自身建立的
配置完毕链接服务器

6.3.3 deviceA订阅主题“deviceB_to_A”

注意点：

主题名为“deviceB_to_A”

6.3.4 deviceB订阅主题“deviceA_to_B”

注意点：

主题名为“deviceA_to_B”

6.3.5 deviceB发布信息给deviceA

6.3.6 deviceA发布信息给deviceB

6.3.7 平台下发命令给deviceA

6.3.8 deviceA上传数据点到平台

7.总结

本篇做为OneNet Mqtt篇的开头篇，主要讲解了Mqtt的使用注意事项，而且在调试工具下模拟Mqtt的经常使用操做，请关注接下来的篇章。

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玩转OneNET物联网平台之MQTT服务① —— OneNetMqtt全方位调试

1、你若是想学基于Arduino的ESP8266开发技术

1.MQTT简介

2.MQTT接入说明

2.1 Step1 —— 建立产品，选择接入协议

2.2 Step2 —— 建立设备，记录设备ID等信息

2.3 Step3 —— 创建设备与平台间的协议链接

2.4 Step4 —— 数据流建立，数据点上传

2.5 Step5 —— 数据流展现，查看数据点

3. MQTT API

3.1 新增设备

3.2 注册设备

3.3 更新设备信息

3.4 查询设备详情

3.5 批量查询设备信息

3.6 批量查询设备状态

3.7 删除设备

3.8 新增数据流

3.9 更新数据流属性

3.10 查询数据流详情

3.11 批量查询数据流信息

3.12 删除数据流

3.13 查询设备历史数据

3.14 批量查询设备最新数据

3.15 新增数据点

3.16 上传文件

3.17 获取文件

3.18 发送命令

3.19 查询命令状态

3.20 查询命令响应

3.21 查询设备历史命令

3.22 新增触发器

3.23 更新触发器

3.24 查询触发器

3.25 删除触发器

3.26 新增apikey

3.27 更新apikey

3.28 查询apikey

3.29 删除apikey

3.30 发布消息

3.31 查询订阅topic的设备

3.32 查询设备订阅的topic

3.33 查询产品的topic

4.设备端接入MQTT流程

4.1 链接鉴权

4.2 消息发布

4.2.1 数据点上报协议说明

4.2.2 数据点上报 —— 质量等级Qos0(Client->Server)

4.2.3 数据点上报 —— 质量等级Qos1(Client->Server)

4.2.4 数据点上报 —— 质量等级Qos2(Client->Server)

4.2.5 下发平台命令协议说明

4.2.6 下发平台命令 —— 质量等级Qos0(Server->Client)

4.2.7 命令回复协议说明

4.2.8 命令回复 —— 质量等级Qos0(Client->Server)

4.2.9 命令回复 —— 质量等级Qos1(Client<-> Server)

4.2.10 命令回复 —— 质量等级Qos2(Client<-> Server)

4.3 建立Topic

4.4 订阅

4.5 取消订阅

4.6 推送设备Topic

4.6.1 Publish 报文推送协议说明

4.6.2 Publish 报文推送 —— 质量等级Qos0

4.6.3 Publish 报文推送 —— 质量等级Qos1

4.6.4 Publish 报文推送 —— 质量等级Qos2

4.6.5 HTTP 请求推送

4.7 离线Topic

4.8 数据点订阅

5.常见问题

5.1 MQTT链接鉴权时,Payload中ClientIdentifier;UserName;UserPassword分别填写什么？

5.2 MQTT须要在链接鉴权经过后才能发送其它报文吗？

5.3 MQTT能够订阅Topic有什么限制？

5.4 如何利用MQTT协议上传数据到云平台？

5.5 订阅以前是否须要建立Topic？

5.6 设备能否经过订阅的方式，获取其余设备的数据流信息？

5.7 设备发布消息(Publish)有什么限制？？

6. 新手手把手感觉OneNet MQTT案例

6.1 建立 ESP8266智能灯系统 产品（MQTT协议）

6.2 API调试建立 deviceA和deviceB两个设备

6.3 官方工具调试deviceA和deviceB

6.3.1 配置deviceA

6.1 建立 ESP8266智能灯系统产品（MQTT协议）