在 Pycom 使用 Python + Micropython + MQTT 进行物联网编程

phodal

八月 25, 2017

本教程将引导您使用 MicroPython 通过 MQTT 通过 subscribe/publish （发布/订阅）方法进行通信。

这是使用 WiPy、LoPy、SiPy、或其他 MicroPython 板开始发送和接收数据的简单方法。我们将使用 io.adafruit.com 作为 MQTT 代理来测试和显示我们的数据。

步骤1：准备

什么是 MQTT

MQTT 代表了 MQ Telemetry Transport。它是针对于受限设备和低带宽，高延迟或不可靠网络设计的发布/订阅，非常简单和轻便的消息传递协议。其设计原则，尽量减少网络带宽和设备资源需求，同时还要确保可靠性和一定程度的交付保证。这些原则，还可以使协议成为连接设备新兴的“机器对机器”（M2M）或 “物联网” 世界的理想选择，以及带宽和电池电量非常高的移动应用。

你需要什么？

为了遵循本玩法，您需要以下内容：

一个支持 MicroPython 的设备（WiPy，LoPy，SiPy等）
Adafruit IO 账户
MQTT 库：PyCom MQTT

步骤2：开始编程

假设您已经安装了MicroPython设备（本教程中我们使用WiPy 2.0）并更新了最新的固件，然后就能开始了。如果你不知道 Pycom，你需要访问 docs.pycom.io 了解 Pycom 设备的更多信息。你也可以从你的制造商的网站，了解到更多的详细信息。

连接到您的设备，并访问其文件存储（FTP或Pymakr同步）。然后，找到lib文件夹（/flash/lib），并复制到本教程末尾引用的 mqtt.py 中。这个是我们将会使用的 MQTT 协议库。

Main.py

现在我们可以开始编写我们的 main.py 文件，来连接、发布和订阅 MQTT。

打开一个新的文件，或者在 flash 下编辑 main.py。我们想在这个脚本中做一系列的事情：

连接到WiFi
连接到我们的MQTT代理
然后发布我们选择的主题的消息

我们将编写脚本并填写空白，稍后我们将在 io.adafruit.com 中进行配置。

from network import WLAN 
from mqtt import MQTTClient 
import machine 
import time 

def sub_cb(topic, msg): 
   print(msg) 

wlan = WLAN(mode=WLAN.STA) 
wlan.connect("yourwifinetwork", auth=(WLAN.WPA2, "wifipassword"),
timeout=5000) 

while not wlan.isconnected():  
    machine.idle() 
print("Connected to Wifi\n") 

client = MQTTClient("device_id", "io.adafruit.com",user="your_username",
password="your_api_key", port=1883) 
client.set_callback(sub_cb) 
client.connect()
client.subscribe(topic="youraccount/feeds/lights") 
while True: 
    print("Sending ON") 
    client.publish(topic="youraccount/feeds/lights", msg="ON")
    time.sleep(1) 
    print("Sending OFF") 
    client.publish(topic="youraccount/feeds/lights", msg="OFF")

    time.sleep(1)

我们刚写的 main.py，它将向我们的 MQTT 代理发布一个开/关灯的消息。虽然我们没有将灯开，关连接到我们的设备，但我们可以模拟其行为。我们期待每秒钟会在我们的 topic/feed 上显示一条消息，其将在“ON”和“OFF”之间交替显示。

步骤3：设置Adafruit IO

Adafruit IO 代理是想要尝试 MQTT 和订阅/发布消息的任何人的好地方！打开您的网络浏览器，并导航到 io.adafruit.com，注册一个帐户然后登录。

现在点击 feed 选项卡，并创建一个新的feed。你可以命名任何你喜欢的东西，但是在本教程中，我们称之为 “lights”，与我们在main.py 文件中使用的一样。

这是我们将监听的消息的主题。我们现在需要一些东西来显示我们的传入数据。Adafruit IO 有一个很好的功能，称为“仪表板（Dashboards）”，可用于显示 feed 上发生的任何事情。我们将使用一个简单的开/关开关来显示 WiPy 的变化输入。

创建一个新的仪表板，然后点击它的名称打开它。从这里，我们可以添加能与我们的数据交互的各种显示，切换和视图。选择一个切换块，然后选择“lights”源作为数据源。

你可以思考一下，我们已经建立的发布、订阅方式。我们的 WiPy 正在发布关于灯条件（ON 或 OFF）的数据，Adafruit IO 作为我们的中间件（或代理）和作为订阅者的仪表板。

您现在应该使用 Adafruit IO 用户名和密码——在 Adafruit IO 设置选项卡下生成并称为 AI O密钥，来替换 main.py 文件中的如下代码：

client = MQTTClient(client_id="example_client", server="io.adafruit.com", user="Adafruit IO Username", password="Adafruit IO Key", port=1883)

假设一切都正确设置，那么您应该每秒钟看到 “ON”和“OFF” 之间的开关切换！

步骤4：Finished!

就是这么简单！

现在，你拥有有一个能工作的 MQTT 发布者、代理和订阅者，让您可以利用这种低带宽消息。您可以以任何您想要的方式，扩展 main.py 脚本：比如你想监控一个房间的温度或跟踪你的门打开的次数！

MQTT 是允许设备节省电力、数据，以及支持大量流量的好方法。要知道 Facebook 甚至在他们的 Messenger 平台使用 MQTT！

原文链接：https://www.hackster.io/bucknalla/mqtt-micropython-044e77

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