[Study] ESP8266 - nodemcu + MQTT study(02/xx)

ESP8266是一款具備wifi與32bit mcu的高C/P值SOC，同好們似乎拿來做IOT devices居多。

以目前IOT架構來說，MQTT是目前傳遞data最常見的protocol運用。

做個詳細記錄，避免日後忘記，也可以分享同好，剛好沾沾IOT的潮流~~

MQTT主要精神如圖所示：

為了讓學習順利，我規劃用local network的封閉環境來模擬MQTT的環境如下：

1. Topic： 由Macbook的Mosquitto來扮演broker

2. Publisher： ESP-01和Mac終端機都可以送message
3. Subscriber：ESP-01和Mac終端機都可以收message 

使用Mosquitto是除了open source之外，LASS也是用這個Tools來傳送sensors的message。首先，下載安裝Mosquitto，在Mac環境下建議用brew方式比較簡單容易。
直接在終端機內輸入
brew install mosquitto

確定安裝成功後，啟動Mosquitto broker。這過程卡住不少時間，主要是安裝流程中並無把moquitto的path加入，導致系統找不到moquitto程式！所以，直接在終端機輸入

/usr/local/Cellar/mosquitto/1.4.7/sbin/mosquitto 

1455180178: mosquitto version 1.4.7 (build date 2016-01-12 12:28:36-0800) starting

1455180178: Using default config.

1455180178: Opening ipv4 listen socket on port 1883.

1455180178: Opening ipv6 listen socket on port 1883.

1455180179: New connection from ::1 on port 1883.

1455180179: New client connected from ::1 as mosqsub/545-RegisdeMBP (c1, k60).

如果出現這些訊息，表示成功啟動MQTT broker，port1883。

然後，將下面的Lua code貼到ESPlorer，按“Run”讓ESP-01執行成為具備MQTT連接功能，如圖。

////////////////////////////////////////////////////

-- Connect to Wifi AP

wifi.setmode(wifi.STATION)

wifi.sta.config("myssid","mypassword")

-- init mqtt client with keepalive timer 120sec

m = mqtt.Client("notemcu", 120, "", "")

-- setup Last Will and Testament (optional)

-- Broker will publish a message with:

-- qos = 0, retain = 0, data = "offline" 

-- to topic "/lwt" if client don't send keepalive packet

m:lwt("/lwt", "offline", 0, 0)

m:on("connect", function(con) print ("connected") end)

m:on("offline", function(con) print ("offline") end)

-- on publish message receive event

m:on("message", function(conn, topic, data) 

  print(topic .. ":" ) 

  if data ~= nil then

    print("message=>", data)

  end

end)

////////////////////////////////////////////////////

接下來，即可開始測試與驗證Publisher與Subscriber的功能。

測試Macbook端：
先在Macbook開啟2個終端機，在第一個終端機擔任Subscriber，輸入

mosquitto_sub -d -t hello/world

第二個擔任Publisher，輸入

mosquitto_pub -d -t hello/world -m "from Macbook"

結果圖示：

當在Publisher輸入並按下enter後，在Subscriber立即看到“from Macbook"，表示訊息成功被傳達。

測試ESP-01端：

再來，運用ESP-01發message到Moquitto broker(192.168.1.108)。

首先輸入以下Lua code到ESPloere的input box(如下圖inputbox)，按下”Send“把code送到ESP-01。

每一行都必須按”Send“。

m:connect("192.168.1.108", 1883, 0)

m:publish("hello/world","from ESPlorer",0,0)

m:close()

說明：

透過port1883連接192.168.1.108的Moguitto broker。

發出title”hello/world“的message ”from ESPlorer“ 

結束這次的connection。

在Mac的終端機的Subscriber上可以看到這個message，表示ESP-01可以執行MQTT的Publisher功能。

再來測試Subscriber，

m:connect("192.168.1.108", 1883, 0)

m:subscribe("hello/world",0)

說明：

透過port1883連接192.168.1.108的Moguitto broker。

設定接收title”hello/world“的message。 

Macbook與ESP-01交互送message：
在Mac的終端機Publisher輸入

mosquitto_pub -d -t hello/world -m "from Macbook"

在ESPlorer和Mac終端機Subscriber都可以看到這message，表示ESP-01也可以接收訊息。
輪流在Mac和ESPlorer送message出來，觀察結果，很有趣！

以上是這兩天的學習，接下來要想看看ESP-01要接什麼sensors或modules來控制玩玩~~

參考資料：
NodeMcu api
Moquitto ﹣ Open Source for MQTT protocol
MQTT v3.1.1 standard