如何用开发板实现mqtt功能

简介

MQTT 指南
mqtt是物联网中最常用的功能，本文介绍如何用Air724开发板，进行mqtt数据订阅，发布，接收的功能演示。

材料准备

EVB_Air724UG_A13开发板一套，包括天线SIM卡，USB线。
luat开发环境：环境搭建方法

步骤

本文以demo\mqtt\sync\sendWaitRecv这个DEMO为例做演示。

我们可以通过MQTT.fx工具来测试mqtt运行状况，我们这里和脚本连接同一个MQTT服务器，用来监视MQTT运行状态。我们脚本里会10秒钟发布一个/qos0topic主题的数据，20秒钟会发布一个/中文qos1topic主题的数据，监视结果如下。可以看到/qos0topic主题的数据的数据是/中文qos1topic主题的数据的2倍。
代码分析

mqttTask.lua实现的是建立一个mqtt的流程和异常处理机制。要先等待网络就绪了才可以做mqtt相关操作，这里的等待超时时间位5分钟，如果模块等待5分钟还没注册上网络的话，会通过进入飞行模式和退出飞行模式的方法重启一下协议栈。

--启动MQTT客户端任务
sys.taskInit(function()local retryConnectCnt = 0while true doif not socket.isReady() thenretryConnectCnt = 0--等待网络环境准备就绪，超时时间是5分钟sys.waitUntil("IP_READY_IND",300000)end         if socket.isReady() thenlocal imei = misc.getImei()--创建一个MQTT客户端local mqttClient = mqtt.client(imei,600,"user","password")else--进入飞行模式，20秒之后，退出飞行模式net.switchFly(true)sys.wait(20000)net.switchFly(false)endendend
)

创建MQTT客户端，并连接，这里clientId用的时设备的IMEI号，设置的心跳时间为600秒，连接类型这里用的是’tcp’，支持’tcp’和’tcp_ssl’两种连接方式，可以根据实际需求来选择不同的连接方式。

   --创建一个MQTT客户端local mqttClient = mqtt.client(imei,600,"user","password")--连接MQTTmqttClient:connect("lbsmqtt.airm2m.com",1884,"tcp")

主题订阅和数据的发布和接收，这里订阅了topic为"/event0"和"/中文event1"为的2这个主题，这里通过while循环处理接收和发送的数据。

if mqttClient:subscribe({["/event0"]=0, ["/中文event1"]=1}) thenmqttOutMsg.init()--循环处理接收和发送的数据while true doif not mqttInMsg.proc(mqttClient) then log.error("mqttTask.mqttInMsg.proc error") break endif not mqttOutMsg.proc(mqttClient) then log.error("mqttTask.mqttOutMsg proc error") break endendmqttOutMsg.unInit()end

数据接收的处理是在mqttInMsg.lua脚本中实现的，这里通过在while循环里调用mqttc:receive()函数来实现的，这里设置的超时时间为60秒，60秒没收到数据的话会跳出次循环。

--- MQTT客户端数据接收处理
-- @param mqttClient，MQTT客户端对象
-- @return 处理成功返回true，处理出错返回false
-- @usage mqttInMsg.proc(mqttClient)
function proc(mqttClient)local result,datawhile true doresult,data = mqttClient:receive(60000,"APP_SOCKET_SEND_DATA")--接收到数据if result thenlog.info("mqttInMsg.proc",data.topic,string.toHex(data.payload))--TODO：根据需求自行处理data.payloadelsebreakendendreturn result or data=="timeout" or data=="APP_SOCKET_SEND_DATA"
end

数据发送的处理是在mqttOutMsg.lua中实现的，发送的消息是通过消息队列维护的，要发送的数据先通调用insertMsg()函数插入要发送的消息到msgQueue，等之前的数据发送完成后会通过调用proc()函数从msgQueue队列中取出第一个消息，通过调用mqttClient:publish()函数，真正的把数据发送出去。这里定时发送是通过在回调函数里启动定时的方式实现的。

--数据发送的消息队列
local msgQueue = {}--插入发发送的数据到消息队列
local function insertMsg(topic,payload,qos,user)table.insert(msgQueue,{t=topic,p=payload,q=qos,user=user})sys.publish("APP_SOCKET_SEND_DATA")
end--主题为"/qos0topic"的消息回调函数
local function pubQos0TestCb(result)log.info("mqttOutMsg.pubQos0TestCb",result)if result then sys.timerStart(pubQos0Test,10000) end
end--插入主题为"/qos0topic"的消息到消息队列
function pubQos0Test()insertMsg("/qos0topic","qos0data",0,{cb=pubQos0TestCb})
end--主题为"/中文qos1topic"的消息回调函数
local function pubQos1TestCb(result)log.info("mqttOutMsg.pubQos1TestCb",result)if result then sys.timerStart(pubQos1Test,20000) end
end--插入主题为"/中文qos1topic"的消息到消息队列
function pubQos1Test()insertMsg("/中文qos1topic","中文qos1data",1,{cb=pubQos1TestCb})
end--从消息队列中取出消息，发送到服务器
function proc(mqttClient)while #msgQueue>0 dolocal outMsg = table.remove(msgQueue,1)local result = mqttClient:publish(outMsg.t,outMsg.p,outMsg.q)if outMsg.user and outMsg.user.cb then outMsg.user.cb(result,outMsg.user.para) endif not result then return endendreturn true
end

log解析，服务器连接，这个也实际上也是通过SOCKET连接的，连接方式TCP，超时时间也是默认的120S

数据发送，可以看出"/qos0topic"主题是10S一次，"/中文qos1topic"主题是20S一次

数据接收，通过MQTT.fx工具，发送一个主题为"/event0"的消息，模块正常收到，并打印出来。
发送

这里打印出的数据是HEX格式的，可以看出接收的数据是也是正确的

完整代码，直接下载\demo\mqtt\sync\sendWaitRecv下的脚本即可。

常见问题

连接服务器失败

使用mqtt.fx，连接服务器确认一下是否可以连接成功，排除服务器故障
检查下模块信号、网络注册、网络附着、PDP激活状态
检查下SIM卡是否欠费【4G模块有一种欠费表现：无法注册4G网络，可以注册2G网络】

频繁掉线是什么原因

检查下是否存在代码逻辑错误，导致异常
检查下是否不断重启，导致异常
检查下服务器网络是否稳定，不要用内网穿透方式搭建服务器
检查下使用环境是否网络覆盖不好，例如车库、地下、电梯、山区等
排查是否为设备天线问题

如何实现掉线自动重连

参考mqtt demo，实现自动重连即可

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