MQTT应用：Air780EP低功耗4G模组AT开发

news/2024/10/23 15:24:22

​

 终于要讲一讲MQTT应用！

本文应各位大佬邀请，详细讲解Air780EP模组MQTT应用的多个AT命令。

Air780EP是低功耗4G模组之一，支持全系列的AT指令以及LuatOS脚本二次开发。

一、准备工作 

 

图片​

1.1 硬件准备

  • 合宙EVB_Air780EP开发板一套，包括天线、SIM卡；

  • USB线

  • PC电脑

1.2 软件准备

  • 串口调试工具
    如果没有准备，推荐使用LLCOM：
     

  • AT固件下载

进入AT固件页面按下Ctrl+F，搜索AirM2M_780EP_LTE_AT，即可找到Air780EP模块所使用的AT固件。

本文示例为：
AirM2M_780EP_V1007_LTE_AT版本固件

推荐选用：相关型号固件名称后面数字版本号最高的最新relase版本进行调试。

二、MQTT应用流程 

合宙低功耗4G模块支持MQTT和MQTT SSl协议，MQTT应用的基本流程如下：

 

  1. 如果要支持SSL，配置SSL参数

  2. 通过TCP连接到MQTT服务器

  3. 发送MQTT CONNECT到服务器，打开会话连接

  4. 订阅或者发布消息

三、MQTT发布消息 

 

先来看个正常情况下的AT命令序列，如果不理解AT命令含义，请自行参考AT手册。

AT指令手册下载链接：
https://doc.openluat.com/article/4985

AT+CPIN?
+CPIN: READY    //查询sim卡是否正常
OK
AT+CGATT?
+CGATT: 1        
//查询是否附着上数据网络，如果返回+CGATT: 0表示未附着上
OK
AT+MCONFIG="866289037465624","user","password"
OK
AT+MIPSTART="lbsmqtt.airm2m.com","1884"
OK
CONNECT OK
AT+MCONNECT=1,60
OK
CONNACK OKAT+MSUB="mqtt/sub_topic",0
OK
SUBACK
AT+MPUB="mqtt/pub_topic",0,0,"publish 0 payload"
OK
AT+MPUB="mqtt/pub_topic",1,0,"publish 1 payload"
OK
PUBACK
AT+MPUB="mqtt/pub_topic",2,0,"publish 2 payload"
OK
PUBREC
PUBCOMP

发布消息示例演示效果：

 

图片​

 

图片​

相关注意事项：

01. 发送MIPSTART命令

收到OK仅仅表示4G模块开始处理这条命令，并不表示TCP已经连接成功；只有收到CONNECT OK才是成功的应答（其余错误应答，参考AT手册）。

02. 发送MCONNECT命令

收到OK仅仅表示4G模块开始处理这条命令，并不表示MQTT已经连接成功；只有收到CONNACK OK才是成功的应答（其余错误应答，参考AT手册）。

03. 发送MSUB命令

收到OK仅仅表示4G模块开始处理这条命令，并不表示MQTT已经订阅成功；只有收到SUBACK才是成功的应答（其余错误应答，参考AT手册）。

04. 发送MPUB命令

如果QOS不是0，则收到OK仅仅表示4G模块开始处理这条命令，并不表示MQTT已经发布成功；只有收到PUBACK（QOS为1时）或者PUBCOMP（QOS为2时）才是成功的应答（其余错误应答，参考AT手册）。

四、MQTT接收消息 

先来看下接收到订阅消息时的AT命令处理序列，如果不理解AT命令含义，请自行参考AT手册。

AT指令手册下载链接：
https://doc.openluat.com/article/4985

AT+MCONFIG="866289037465624","user","password"
OK
AT+MIPSTART="lbsmqtt.airm2m.com","1884"
OK
CONNECT OK
AT+MCONNECT=1,60
OK
CONNACK OK
AT+MSUB="mqtt/sub_topic",0
OK
SUBACK
AT+MPUB="mqtt/sub_topic",0,0,"123456"
//在mqtt/sub_topic上收到订阅消息，payload为123456
//默认是直接输出收到的订阅消息，不做缓存
+MSUB: "mqtt/sub_topic",6 byte,123456
//设置订阅消息的处理模式，设置为缓存模式
//接下来收到订阅消息时，会提示订阅消息的缓存位置
AT+MQTTMSGSET=1
OK
//在mqtt/sub_topic上收到一条订阅消息，缓存到位置0
+MSUB: 0
//主动读取缓存的所有订阅消息
AT+MQTTMSGGET
+MSUB:mqtt/sub_topic,6 byte,123456
OK
//在mqtt/sub_topic上收到一条订阅消息，缓存到位置0
+MSUB: 0
//在mqtt/sub_topic上收到一条订阅消息，缓存到位置1
+MSUB: 1
//主动读取缓存的所有订阅消息
AT+MQTTMSGGET
+MSUB:mqtt/sub_topic,6 byte,123456
+MSUB:mqtt/sub_topic,6 byte,123456
OK

 

接收消息演示效果：

 

图片​

 

图片​

五、MQTT TCP被动断开

先来看下连接被动断开时的AT命令处理序列，如果不理解AT命令含义，请自行参考AT手册：

AT指令手册下载链接：
https://doc.openluat.com/article/4985

AT+MCONFIG="866289037465624","user","password"
OK
AT+MIPSTART="lbsmqtt.airm2m.com","1884"
OK
CONNECT OK
AT+MCONNECT=1,60
OK
CONNACK OK
CLOSED        //此处TCP连接被动断开
AT+MIPCLOSE
+CME ERROR: 767    
//此处无论返回OK、ERROR还是CMEERROR，都直接跳过，不用做正确性判断
AT+MCONFIG="866289037465624","user","password"
OK
AT+MIPSTART="lbsmqtt.airm2m.com","1884"
OK
CONNECT OK
AT+MCONNECT=1,60
OK
CONNACK OK

六、MQTT PDP被动去激活

先来看下PDP被动去激活时的AT命令处理序列，如果不理解AT命令含义，请自行参考AT手册。

AT指令手册下载链接：
https://doc.openluat.com/article/4985

AT+MCONFIG="866289037465624","user","password"
OK
AT+MIPSTART="lbsmqtt.airm2m.com","1884"
OK
CONNECT OK
AT+MCONNECT=1,60
OK
CONNACK OK
+CGEV: NW PDN DEACT 1      
//此处PDP被动去激活
AT+MIPCLOSE
OK                    
//此处无论返回OK、ERROR还是CME ERROR，都直接跳过，不用做正确性判断
AT+MCONFIG="866289037465624","user","password"
OK
AT+MIPSTART="lbsmqtt.airm2m.com","1884"
OK
CONNECT OK
AT+MCONNECT=1,60
OK
CONNACK OK

 

七、SSL带证书验证流程【单向认证】

先来看下SSL带证书验证（单向认证）时的AT命令处理序列，如果不理解AT命令含义，请自行参考AT手册。

AT指令手册下载链接：
https://doc.openluat.com/article/4985

AT+CGATT?
+CGATT: 1
OK
AT+FSCREATE="ca.crt"//创建CA证书文件
OK
AT+FSWRITE="ca.crt",0,1212,15  
//1212是证书文件长度，15为超时时间，这里是举例说明，请填入实际数据，不要照抄 >
//此处填写证书数据
OK
AT+SSLCFG="cacert",88,"ca.crt"
//设置CA证书文件为ca.crt
OK
AT+SSLCFG="seclevel",88,1
//1表示设置认证模式为只对服务器认证
OK
AT+MCONFIG="868488076506128","user","password"
//这三个参数可以不加双引号，第一个参数需要开发者自己设置
//后两个参数可以不填，格式为:
AT+MCONFIG="868488076506128","",""
OK
AT+SSLMIPSTART="airtest.openluat.com",8883
//开发者请修改为自己的服务器地址和端口
OK
CONNECT OK
AT+MCONNECT=1,60
//在MIPSTART返回CONNECT OK后才能发MCONNECT命令
//而且要立即发，否则会被服务器踢掉
OK
CONNACK OK
--后面发布和接收与前面一样，直接参考

 八、SSL带证书验证流程【双向认证】

先来看下SSL带证书验证（双向认证）时的AT命令处理序列，如果不理解AT命令含义，请自行参考AT手册。

AT指令手册下载链接：
https://doc.openluat.com/article/4985

AT+CGATT?
+CGATT: 1
OK
AT+FSCREATE="ca.crt" //创建CA证书文件
OK
AT+FSWRITE="ca.crt",0,1212,15  
//1212是证书文件长度，15为超时时间，这里是举例说明，请填入实际数据，不要照抄 >
//此处填写证书数据
OK
AT+FSCREATE="client.crt"
//创建客户端证书文件
OK
AT+FSWRITE="client.crt",0,1127,15 >
//此处填写证书数据
OK
AT+FSCREATE="client.key"
//创建客户端key文件
OK
AT+FSWRITE="client.key",0,1679,15 >
//此处填写证书数据
OK
AT+SSLCFG="cacert",88,"ca.crt"
//设置CA证书文件为ca.crt
OK
AT+SSLCFG="clientcert",88,"client.crt"
//设置客户端证书文件为client.crt
OK
AT+SSLCFG="clientkey",88,"client.key"
//设置客户端密钥文件为client.key
OK
AT+SSLCFG="seclevel",88,2
//设置认证模式为双向认证
OK
AT+MCONFIG="868488076506128","user","password"
//这三个参数可以不加双引号，第一个参数需要开发者自己设置
//后两个参数可以不填，格式为:
AT+MCONFIG="868488076506128","",""
OK
AT+SSLMIPSTART="airtest.openluat.com",8883
//开发者请修改为自己的服务器地址和端口
OK
CONNECT OK
AT+MCONNECT=1,60
//在MIPSTART返回CONNECT OK后才能发MCONNECT命令
//而且要立即发，否则会被服务器踢掉
OK
CONNACK OK
--后面发布和接收与前面一样，直接参考

 

九、常见问题Q&A 

 

以下针对客户朋友们实际应用中的反馈，整理了MQTT应用中的常见问题：

01. MQTT支持多连接吗？

目前MQTT仅支持单连接，不支持多连接。

 

02. MQTT的遗嘱如何使用？

通过AT+MCONFIG命令可以设置遗嘱的qos、retain标志、topic、payload。

在如下（包含但不仅限于）情况下，服务器会主动发布遗嘱消息到订阅的客户端：

  • 模块和服务器通信异常（例如：模块突然关机、模块进入了一个没有网络信号的环境等）超过1.5倍（一般是1.5倍，但不排除服务器可以修改这个时间）的keep alive时间（可以通过AT+MCONNECT设置keep alive时间）；

  • 模块主动执行AT+MDISCONNECT，或者AT+MIPCLOSE。

曾经有用户碰到过如下问题：

模块设置了遗嘱topic为/will_topic，遗嘱payload为offline，keep alive时间为5分钟，模块关机后，等待2分钟。

在等待的2分钟内，其他订阅了/will_topic的客户端没有收到遗嘱消息（这是正常的，因为还没有到达1.5倍的keep alive时间）。

2分钟后，模块开机MQTT重连成功后，其他客户端却收到了遗嘱消息。这是什么原因呢？

这部分机制是服务器端设计的，和模块无关。个人认为：服务器端仍然在维持2分钟前的那个MQTT连接，现在模块开机，用同样的client id重连后，会断开之前维护的相同client id的MQTT连接。断开时，就发布了一次遗嘱消息。

那这种问题，如何解决呢？

模块可以在AT+MCONNECT返回CONNACK OK之后，通过AT+MPUB一个topic为/will_topic，payload为online的消息，这样订阅了遗嘱topic的其他客户端，就会收到这个online消息。

 

03. 重试多次PDP，MQTT应用一直连接失败？

如果重试多次PDP激活，PDP一直激活失败，或者MQTT一直连接失败，则尝试使用如下手段恢复：

  • 使用RESET引脚复位模块；

  • 极端情况下，直接给模块断电，再上电，POWER KEY引脚拉低开机。

04. MPUB命令中，payload包含"如何发送？

  • 消息中内嵌的双引号请用\22表达；

  • 控制字符 \r(0x0D)请用\0D表达；

  • 控制字符\n(0x0A)请用\0A表达；

  • 如果是MCU发消息，请用\\22，\\0D，\\0A来表达，即\需要转义成\\。

05. 连接服务器失败

  • 检查模块信号、网络注册、网络附着、PDP激活状态；

  • 检查SIM卡是否欠费；

  • 使用mqtt.fx，连接服务器确认是否可以连接成功，排除服务器故障；

  • 部分国外的开源项目提供免费的MQTT代理服务器，因为网络的原因，国内存在严重的延迟或者丢包现象，导致程序运行出现问题，此现象在AT开发时影响严重；

  • 确认是不是域名解析失败导致，可以通过AT+CDNSGIP=确认域名是否能正常解析（注意：该命令只有在执行完at+cstt、at+ciicr、at+cifsr后才能正常工作）。

    如不能正常解析，可以通过AT+CDNSCFG=ip1,ip2设置域名解析服务器。

  • 在MIPSTART /SSLMIPSTART返回CONNECT OK后，才能发MCONNECT命令，而且要立即发，否则会被服务器踢掉。

06. 数据接收缓存问题

不缓存：

通过AT+MQTTMSGSET=0设置；收到订阅的publish报文后，立即通过AT口输出主题、payload长度、payload内容，每个报文中支持的payload内容最长4100字节。

内存缓存：

通过AT+MQTTMSGSET=1设置；内存中有一个缓存表，一条消息最多4kb，最多支持缓存4条publish报文；收到订阅的publish报文后，插入缓冲表中的空闲位置，然后通过AT口输出存储位置；缓存表满之后，新收到的publish报文会覆盖最旧的publish报文。

注意事项：

缓存表位于内存中，断电或者重启后，缓存表中的数据会被清空；建议收到数据时，通过AT+MQTTMSGGET及时读取出来，以防缓冲区满覆盖丢失数据。

 

07. 数据发送问题

AT+MPUB最大publish 4100字节,AT+MPUBEX长度取值范围1-4100。

​

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.ryyt.cn/news/72104.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我们进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

读数据工程之道：设计和构建健壮的数据系统10技术选择

读数据工程之道：设计和构建健壮的数据系统10技术选择

技术选择1. 选择技术 1.1. 架构第一，技术第二 1.2. 现如今数据工程师因技术种类过于繁杂丰富而感到选择困难 1.3. 许多完整并可立即使用的数据技术触手可得1.3.1. 开源代码1.3.2. 托管开源1.3.3. 软件专利1.3.4.…
阅读更多...
Pyenv 安装 使用

Pyenv 安装 使用

目录简介如何安装1. 获取Pyenv2. 设置环境变量3. 重启 shell使用指南安装一个 Python 版本。切换 Python 版本。卸载 Python 版本。更新 PyenvPyenv-virtualenv安装创建虚拟环境激活虚拟环境删除虚拟环境 简介 Pyenv 是一款 Python 的版本管理工具，是使用纯 Shell 脚本编写的。…
阅读更多...
ROS通信方式（保姆级教程）

ROS通信方式（保姆级教程）

目录ROS通信方式主题前言发布器编程实例：小海龟速度控制步骤如下注意：以下是拿小海龟的矩形来写，圆形也一样实现效果订阅器编程实例：小乌龟速度接收 ROS通信方式 主题 前言 工作空间: catkin_ws1 ROS功能包: xhgpfk c++文件: xhgfk.cpp和sudujieshou.cpp 定义一个可执行文件…
阅读更多...
我在大厂做 CR——为什么建议使用枚举来替换布尔值

我在大厂做 CR——为什么建议使用枚举来替换布尔值

使用枚举替换布尔值主要基于以下几个原因 ● 可读性 ● 可拓展性 ● 安全防控可读性我们会定义 boolean 类型（true 或 false）作为方法参数，虽然比较简洁，但有时候参数的含义往往不够清晰，造成阅读上的障碍，比如：参数可能表示“是否开启某个功能”，但仅凭 true 和 false…
阅读更多...
拼多多客服助手-自动回复消息插件

拼多多客服助手-自动回复消息插件

自动回复浏览器插件，支持拼多多客服网页版自动回复，解决回复率问题 gofly.v1kf.com十年开发经验程序员，离职全心创业中，历时三年开发出的产品《唯一客服系统》一款基于Golang+Vue开发的在线客服系统，软件著作权编号：2021SR1462600。一套可私有化部署的网站在线客服系统，…
阅读更多...
数据结构 - 树，初探

数据结构 - 树，初探

树是分支分层的数据结构，包含根节点、子节点等术语，有深度、高度等属性。二叉树是树的一种，节点最多有两个子节点，有前序、中序、后序和层次遍历方式。树是一种非线性数据结构，是以分支关系定义的层次结构，因此形态上和自然界中的倒挂的树很像，而数据结构中树根向上树叶…
阅读更多...
《使用Gin框架构建分布式应用》阅读笔记：p32-p51

《使用Gin框架构建分布式应用》阅读笔记：p32-p51

《用Gin框架构建分布式应用》学习第3天，p32-p51总结，总计20页。 一、技术总结 1.Go知识点 slice, struct。 2.Gin知识点 (1)c.XML() 使用c.XML()解析cmx结构。 (2)c.ShouldBindJSON() 将struct转成json。 gin所有函数参考：https://pkg.go.dev/github.com/gin-gonic/gin 3.版…
阅读更多...
数据采集与融合技术作业一

数据采集与融合技术作业一

作业1 作业①【结合flask】 要求：用requests和BeautifulSoup库方法定向爬取给定网址（http://www.shanghairanking.cn/rankings/bcur/2020）的数据，屏幕打印爬取的大学排名信息。 1.1 代码和图片 import re import urllib.request from bs4 import BeautifulSoup from flask …
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023