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阿里云飞燕平台搭建与linux程序通信（全图文教程）

作者：我家小花儿 | 2024-04-16 15:17:51

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一、MQTT理论
二、阿里云飞燕平台搭建
三、测试
- 3.1代码分析
- 3.2 效果验证

一、MQTT理论

1.1 概念

MQTT是一种基于发布/订阅（Publish/Subscribe）模式的轻量级通讯协议，并且该协议构建于TCP/IP协议之上

在物联网开发中，MQTT不是唯一的选择，与MQTT互相竞争的协议有XMPP和CoAP协议等。

MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下，包括受限的环境中，如：机器与机器（M2M）通信和物联网（IoT）。

MQTT协议是为硬件性能有限，且工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议，它具有以下主要的几项特性：
1.使用发布/订阅消息模式，提供多对多的消息发布，解除应用程序耦合；
2.对负载内容屏蔽的消息传输；
3.使用TCP/IP 提供网络连接；
4.支持三种消息发布服务质量（QoS）：
QoS 0（最多一次）：消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络。会发生消息丢失或重复。这个级别可用于如下情况，环境传感器数据，丢失一次数据无所谓，因为不久后还会有第二次发送。
QoS 1（至少一次）：确保消息到达，但消息重复可能会发生。
QoS 2（只有一次）：确保消息到达一次。这个级别可用于如下情况，在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。
5.传输数据小，开销很小（固定长度的头部是 2 字节），协议交换最小化，以降低网络流量；(用极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。)
MQTT具有协议简洁、轻巧、可扩展性强、低开销、低带宽占用等优点，已经有PHP，JAVA，Python，C，C#，Go等多个语言版本，基本可以使用在任何平台上。在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用，特别适合用来当做物联网的通信协议。

1.2 理解发布和订阅

发布: 节点终端信息的发起者，将自己的信息发送给服务器
订阅：节点终端订阅某个主题，，服务器满足条件后，将主题信息发布给这个设备
实现MQTT协议需要客户端和服务器端通讯完成，在通讯过程中，MQTT协议中有三种身份：发布者（Publish）、代理(Broker)服务器、订阅者（Subscribe）。其中，消息的发布者和订阅者都是客户端，消息代理是服务器，消息发布者可以同时是订阅者。
在这里插入图片描述

举个粟子：订阅者向服务器订阅主题：温度，在某个时间段发布者向服务器发送温度字段（携带值），服务器接受到温度字段后，向订阅者推送消息（温度字段（携带值））。

1.3 MQTT传输的消息组成

相比RabbitMQ等消息队列，MQTT要相对简单一些，只有Broker、Topic、发布者、订阅者等几部分构成。接下来我们先简单整理下MQTT日常使用中最常见的几个概念：
1.Topic主题：MQTT消息的主要传播途径, 我们向服务器订阅消息, 订阅主题, 从主题中读取消息并进行.业务逻辑处理, 主题是消息的通道(类似于系统编程中消息队列的编号)
2.生产者：MQTT消息的发送者, 他们按主题发送消息服务器(类似于系统编程中消息队列的发送者)
3.消费者：MQTT消息的接收者, 他们订阅自己需要的主题, 并从中获取消息(类似于系统编程中消息队列的接受者)
4.broker服务：消息转发器, 消息是通过它来承载的, EMQX就是我们的broker, 在使用中我们不用关心它的具体实现
其实, MQTT的使用流程就是: 生产者给broker的某个topic发消息->broker通过topic进行消息的传递->订阅该主题的消费者拿到消息并进行相应的业务逻辑

二、阿里云飞燕平台搭建

先完成在阿里云平台完成个人认证，阿里云平台网址：https://www.aliyun.com/

2.1 产品创建

在这里插入图片描述

2.2 自定义自己的功能

在这里插入图片描述

经过测试，需要删除一些功能，才能自定义功能，大概是免费版本，不能给予太多的功能，所以可以删除一些系统默认的功能，删除后，添加一些自定义的功能
在这里插入图片描述

2.3 人机交互

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/fdb7c261f22f4fa99c27b768b2eb1351.png

在这里插入图片描述

复制这里的信息，记录生成下面的信息。MQTT连接生成参考我的另篇博客：阿里云MQTT服务器搭建与测试(全图文，非常详细)

下面是我生成信息备用。


    "product_key": "a1KUtZNCB8s",
    "device_name": "environmentandcontrol",
    "device_secret": "adfeb9b58679329fb42fca548022dd31"


Broker Address：a1KUtZNCB8s.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com
Broker Port	  ：1883
Client ID     ：00001|securemode=3,signmethod=hmacsha1|


User Name:environmentandcontrol&a1KUtZNCB8s
password:FBB2E0B6FEFE4B87F862B3B508546365DFA48215


属性上报：/sys/a1KUtZNCB8s/environmentandcontrol/thing/event/property/post
属性设置：/sys/a1KUtZNCB8s/environmentandcontrol/thing/service/property/set
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