玩转 ESP32 + Arduino (十三) 通过MQTTs协议上传数据至OneNet云平台

这里我们使用了一个库: PubSubClient

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(1) 产品ID, 用户ID,和登录key

(2) 设备名称, ID和 设备key

OneNet MQTTS用携带token的方式进行鉴权

访问者（可以为应用或者设备）固化访问密钥于软件中，在需要进行服务访问时，通过密钥计算临时token，通过临时token进行服务访问认证

访问者首先通过访问管理者获取临时访问token，访问管理者可根据需要自定义该token的访问有效期（即过期时间），访问者获取该token后方才能访问OneNET

访问管理者直接将密钥授权给访问者（例如，直接为设备烧写key），访问者通过密钥生成token进行访问

计算方法: >

MQTT ( 消息队列遥测传输 )是ISO 标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。它工作在 TCP/IP协议族 上，是为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的发布/订阅型消息协议，为此，它需要一个 消息中间件 。

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）。其在，通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。

MQTT协议是为大量计算能力有限，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：

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。

MQTT传输的消息分为： 主题（Topic）和负载（payload） 两部分：

MQTT服务器以称为"消息代理"（Broker），可以是一个应用程序或一台设备。它是位于消息发布者和订阅者之间，它可以：

在MQTT协议中，一个MQTT数据包由： 固定头（Fixed header）、可变头（Variable header）、消息体（payload） 三部分构成。MQTT数据包结构如下：

（1） 固定头（Fixed header） 。存在于所有MQTT数据包中，表示数据包类型及数据包的分组类标识。
（2） 可变头（Variable header） 。存在于部分MQTT数据包中，数据包类型决定了可变头是否存在及其具体内容。
（3） 消息体（Payload） 。存在于部分MQTT数据包中，表示客户端收到的具体内容。

固定头存在于所有MQTT数据包中，其结构如下：

相于一个4位的无符号值，类型、取值及描述如下

在不使用标识位的消息类型中，标识位被作为保留位。如果收到无效的标志时，接收端必须关闭网络连接：

Payload消息体位MQTT数据包的第三部分，包含CONNECT、SUBSCRIBE、SUBACK、UNSUBSCRIBE四种类型的消息：

MQTT 最初由 IBM 于上世纪 90 年代晚期发明和开发。它最初的用途是将石油管道上的传感器与卫星相链接。顾名思义，它是一种支持在各方之间异步通信的消息协议。异步消息协议在空间和时间上将消息发送者与接收者分离，因此可以在不可靠的网络环境中进行扩展。虽然叫做消息队列遥测传输，但它与消息队列毫无关系，而是使用了一个发布和订阅的模型。在 2014 年末，它正式成为了一种 OASIS 开放标准，而且在一些流行的编程语言中受到支持（通过使用多种开源实现）。

物联网设备选择MQTT协议的原因分析

物联网 (IoT) 设备必须连接互联网。通过连接到互联网，设备就能相互协作，以及与后端服务协同工作。互联网的基础网络协议是 TCP/IP。MQTT（消息队列遥测传输） 是基于 TCP/IP 协议栈而构建的，已成为 IoT 通信的标准。

MQTT 是一种轻量级的、灵活的网络协议，致力于为 IoT 开发人员实现适当的平衡：

1、这个轻量级协议可在严重受限的设备硬件和高延迟/带宽有限的网络上实现。

2、它的灵活性使得为 IoT 设备和服务的多样化应用场景提供支持成为可能。

SKYLAB有哪几款支持MQTT的IoT UART接口WiFi模块

串口WiFi模块

SKYLAB支持MQTT的IoT UART接口WiFi模块有四款，分别是基于国产TR6260方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块LCS6260，基于国产ESP8266方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块WG219/WG229，基于国产ESP8285方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块WG231

WG219是一款基于ESP8266芯片方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块，符合80211b / g / n 无线模块标准，支持UART-WiFi -以太网数据传输。专为移动设备和物联网应用设计，可将用户的物理设备连接到WiFi无线网络上，进行互联网或局域网通信，实现联网功能。

WG229是一款基于ESP8266芯片方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块，符合80211b / g / n 无线模块标准，支持UART-WiFi -以太网数据传输。专为移动设备和物联网应用设计，可将用户的物理设备连接到WiFi无线网络上，进行互联网或局域网通信，实现联网功能。另外WG229仅需要通过出串口使用AT指令控制，就能满足大部分的网络功能需求。WG229高性能、低功耗、低成本、支持串口透传等特性，使得WG229在高集成、低功耗自动化和传感器解决方案的理想解决方案，WG229和LCS6260 Pin对Pin兼容，可替代ESP8266方案的ESP-12F。

WG231是一款基于ESP8285芯片方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块，符合80211b / g / n 无线模块标准，支持UART-WiFi -以太网数据传输。专为移动设备和物联网应用设计，可将用户的物理设备连接到WiFi无线网络上，进行互联网或局域网通信，实现联网功能。高性能、低功耗、低成本、小尺寸（11010020（mm））支持串口透传等特性，使得WG231在高集成、低功耗自动化和传感器的理想解决方案。

LCS6260是一款基于TR6260国产芯片的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块，符合80211b / g / n 无线模块标准，支持UART-WiFi -以太网数据传输。专为移动设备和物联网应用设计，可将用户的物理设备连接到WiFi无线网络上，进行互联网或局域网通信，实现联网功能。另外LCS6260仅需要通过出串口使用AT指令控制，就能满足大部分的网络功能需求。LCS6260和WG229 Pin对Pin兼容，可替代ESP8266方案的ESP-12F。

针对客户的物联网应用，SKYLAB支持MQTT的IoT UART接口WiFi模块也都是支持对接云端服务的。LCS6260支持对接阿里云、涂鸦云，WG219/WG229/WG231支持对接阿里云。

MQTT 是一种基于发布订阅模型的即时通讯协议,主要应用于物联网设备中

MQTT主要需要MQ服务器地址、用户名、密码、发布主题和响应主题，以及客户端唯一标识

使用方法：

为了防止内存泄漏，我们使用Application的Context

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