Raspberry Pi树莓派使用Python实现MQTT通信设计

本示例需要MQTT服务端的，所以必须先安装部署 MQTT 服务端

这次的例子，主要讲述如何基于PYTHON的 MQTT 客户端的使用方法

而在本示例中，将会使用paho-mqtt这个开源的Python库。

Paho 项目的创建旨在为机器对机器 (M2M) 和物联网 (IoT) 提供开放和标准消息传递协议的可扩展的开源的应用程序实现。

Paho 官网https://www.eclipse.org/paho/

1，安装Paho

最新的稳定版本可在Python软件包索引（PyPi）中找到，可以用以下方式安装

如果是python2.7，请在命令行输入：

pip install paho-mqtt

或者使用的是python3，请在命令行输入：

pip3 install paho-mqtt

又或者是使用virtualenv虚拟环境中安装

virtualenv paho-mqtt
source paho-mqtt/bin/activate
pip install paho-mqtt

通过git安装

要获得完整的代码，包括例子和测试，你可以git clonePaho的仓库

git clone https://github.com/eclipse/paho.mqtt.python

一旦你有了代码，也可以从仓库中安装它。

cd paho.mqtt.python
python setup.py install

2 订阅主题（subscription topic）

首先我们创建一个用于订阅主题的python程序文件，例如命名为：paho-subscription.py

该程序主要和服务器建立连接，并且订阅指定的主题，例如是："/lingshun/mqtt_message"

当服务器发布/lingshun/mqtt_message主题的信息时，本程序就会收到并显示该信息内容。

完整代码如下：

# 加载库
import paho.mqtt.client as mqtt

broker = "127.0.0.1" # 使用IP地址需要在服务器端已经部署MQTT服务端，并设置允许远程访问
port = 1883 # MQTT 默认端口
keepalive = 60 # 连接保持时间
topic = "/lingshun/mqtt_message" # 需要订阅的主题

# 当客户端收到服务器的CONNACK响应时的回调
def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("Connected with result code "+str(rc))
    # 在on_connect()中订阅意味着，如果我们失去连接并重新连接，那么订阅将被更新。
    client.subscribe(topic)

# 当从服务器收到PUBLISH消息时的回调。
def on_message(client, userdata, msg):
    print(msg.topic+" "+str(msg.payload))

client = mqtt.Client() #  创建客户 
client.on_connect = on_connect # 当 发生连接时 回调的函数
client.on_message = on_message # 当 收到信息时 回调的函数
client.connect(broker, port, keepalive)  # 建立连接

# 阻断调用，处理网络流量，分配回调并处理重新连接的问题。
# 其他loop*()函数可以提供一个线程接口和一个手动接口。
client.loop_forever()

命令行运行该程序：

python3 paho-subscription.py

此时，程序正在等待着主题 /lingshun/mqtt_message发布新信息。

3 发布主题（publish topic）

现在，我们开始写发布主题的程序，新建一个Python程序，例如文件名为：paho-publish.py

该程序，主要演示如何发布指定主题的信息。大概思路是建立mqtt连接并定义好主题 ，然后每隔1秒发送一次信息，不断循环

完整代码如下：

# 加载库
import paho.mqtt.client as mqtt
import time

broker = "127.0.0.1" # 使用IP地址需要在服务器端已经部署MQTT服务端，并设置允许远程访问
port = 1883 # MQTT 默认端口
keepalive = 60 # 连接保持时间
topic = "/lingshun/mqtt_message" # 需要发布的主题

client = mqtt.Client()
client.connect(broker, port)

send_count = 0
while 1:

    msg = f"This is the {send_count} message."
    result = client.publish(topic, msg)
    status = result[0]
    if status == 0:
        print(f"Send `{msg}` to topic `{topic}`")
    else:
        print(f"Failed to send message to topic {topic}")
    send_count += 1
    time.sleep(1)

在另一个终端（Terminal）中运行发布主题的程序paho-publish.py

在 命令行输入：

python3 paho-publish.py

实现本地MQTT通信

对比两个终端（Terminal）查看，可以看到mqtt在本地中实现了通信。

审核编辑：刘清