移远EC600S-CN (4) - MQTT接入阿里云

news/2024/11/21 0:38:17/

 

MQTT是一种基于 发布/订阅 模式的轻量级通信协议。MQTT专门针对 物联网设备 开发，是一种 低开销、低带宽占用的即时通讯协议。该协议构建于 TCP/IP 上，旨在为低带宽和不稳定网络环境中的物联网设备，提供可靠的网络服务。它的设计思想是简单、开放、规范，易于实现，这些特点使其非常适合 机器间通信（M2M）、物联网（IoT）等场景。因其协议简单、数据流量开销低、时延低、对网络条件的容忍度高等特点，特别适合于硬件受限的嵌入式设备。MQTT 最大优点在于，可以以极少的代码和有限的网络带宽，为远程设备连接提供实时可靠的消息服务。

HTTP连接并不适合于物联网设备通信，原因主要如下：

  • 1. 流量、功耗大。HTTP可以看作是单向连接，所以需要设备定时查询状态，导致即使设备空闲还是会产生多余的流量开销，同时增大了空闲功耗。
  • 2. 时延高。云服务器会限制HTTP接入的查询频率，例如OneNET将HTTP的最短刷新间隔限制在3s，以减轻服务器的压力。但导致从用户到设备会产生数秒的时延，用户体验非常不好。

 

上一章使用HTTP连接OneNET，但不建议产品中这么应用，仅作为了解。实际产品肯定要MQTT，体验好太多。

EC600S的MQTT指令支持阿里云、移动OneNET、华为IoT三种云平台，可实现云服务的快速接入，下面介绍如何用EC600S的AT指令以MQTT方式接入阿里云。

同样也适用于 EC200S。（EC200S不支持QuecPython，体积比EC600S略大，但便宜很多）

 

1. 准备

QCOM_V1.6

ma_MQTT.ini（QCOM的配置导入文件，包含我调试使用到的AT命令）

Quectel_EC200x&EC600S&EG912Y系列_MQTT_应用指导_V1.0.pdf

阿里云设备管理账号：阿里云创建产品、设备、获取三元组

以上工具和文档已上传GitHub：EC600S 文档及工具下载

 

对MQTT协议及帧构成有兴趣的，可以看下：（非必要可不看）

        MQTT 3.1.1报文帧详解：MQTT报文帧详解

        网络调试助手接入阿里云：MQTT接入阿里云，逐字节解析

 

2. MQTT接入阿里云 - AT操作流程

  • 1. 开机，设置运营商信息，打开PDP场景。
  • 2. 设置MQTT可选参数。例如：客户端标识、接收模式、阿里云 设备三元组。
  • 3. 打开客户端，连接客户端到阿里云MQTT服务器。
  • 4. 订阅/退订主题，接收/上发物模型数据报文。
  • 5. 断开客户端与MQTT服务器的连接，关机。

 

3. 关键AT命令格式

  • 3.1 AT+QMTCFG 配置MQTT可选参数

主要配置 客户端标识、接收模式、阿里云 设备三元组。

（1）配置接收模式：AT+QMTCFG="recv/mode",0,0,1
（2）配置阿里云设备三元组:AT+QMTCFG="aliauth",<client_idx>,<product_key>,<device_name>,<device_secret>
例：
AT+QMTCFG="aliauth",0,"a1wFylTxYeD","co_0001","7ab0c4b3532b5783df5fdc58a2895d7a"

<client_idx>：MQTT客户端标识符，范围0~5。（跟TCP使用的socket_id是差不多的意思）

<product_key>：阿里云设备三元组的 ProductKey。

<device_name>：阿里云设备三元组的 DeviceName。

<device_secret>：阿里云设备三元组的 DeviceSecret。

 

  • 3.2 AT+QMTOPEN 打开MQTT客户端网络

（1）查询已经打开的MQTT客户端：AT+QMTOPEN?（2）设置并打开MQTT客户端：AT+QMTOPEN=<client_idx>,<host_name>,<port>
例：
AT+QMTOPEN=0,"iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com",1883

<client_idx>：MQTT客户端标识符，范围0~5。

<host_name>：MQTT服务器地址，可以是IP地址或者域名。最大长度100字节。

<port>：服务器端口。范围1~65535。MQTT的端口为 1883。

 

  • 3.3 AT+QMTCONN 连接客户端到MQTT服务器

（1）查询当前有哪些的连接：AT+QMTCONN?
（2）设置客户端连接：AT+QMTCONN=<client_idx>,<clientid>
例：
AT+QMTCONN=0,"clientExample_0"

<client_idx>：MQTT客户端标识符，范围0~5。

<clientid>：客户端标识符。字符串类型。（完全自定义）

 

  • 3.4 AT+QMTSUB 订阅主题

该命令可订阅一个或多个主题。

（1）订阅主题：AT+QMTSUB=<client_idx>,<msgid>,<topic1>,<qos1>[,<topic2>,<qos2>...]
例：
AT+QMTSUB=0,1,"/sys/a1wFylTxYeD/co_0001/thing/service/property/set",0
AT+QMTSUB=0,1,"/sys/a1wFylTxYeD/co_0001/thing/event/property/post",0

<client_idx>：MQTT客户端标识符，范围0~5。

<msgid>：数据包标识符。范围1~65535。（完全自定义，可以与其他帧有重复，但相邻帧尽量不同，方便区分错误返回消息）

<topic>：订阅的主题。字符串类型。

<qos>：消息的QoS等级。默认0，各大厂的服务器一般也只支持0。

 

阿里云下发开关状态、上报温湿度消息，使用的是物模型中自带的主题。可在 " 产品 " - " Topic类列表 " 中查看。

设备上报：/sys/a1wFylTxYeD/${deviceName}/thing/event/property/post

阿里云下发：/sys/a1wFylTxYeD/${deviceName}/thing/service/property/set

 

  • 3.5 AT+QMTUNS 退订主题

该命令可退订一个或多个主题。

（1）退订一个或多个主题：AT+QMTUNS=<client_idx>,<msgid>,<topic1>[,<topic2>...]
例：
AT+QMTUNS=0,2,"/sys/a1wFylTxYeD/co_0001/thing/service/property/set"
AT+QMTUNS=0,2,"/sys/a1wFylTxYeD/co_0001/thing/event/property/post"

<client_idx>：MQTT客户端标识符，范围0~5。

<msgid>：数据包标识符。范围1~65535。（完全自定义，可以与其他帧有重复，但相邻帧尽量不同，方便区分错误返回消息）

<topic>：退订的主题。字符串类型。

 

  • 3.6 AT+QMTPUBEX 发布消息

设备通过该命令发布定长消息到服务器。

发布消息到服务器：AT+QMTPUBEX=<client_idx>,<msgid>,<qos>,<retain>,<topic>,<length>
例:
AT+QMTPUBEX=0,0,0,0,"/sys/a1wFylTxYeD/co_0001/thing/event/property/post",103
报文内容：
{"method":"thing.event.property.post","id":"1142523359","params":{"PowerSwitch_1":0},"version":"1.0.0"}

<client_idx>：MQTT客户端标识符，范围0~5。

<msgid>：数据包标识符。范围1~65535。（完全自定义，可以与其他帧有重复，但相邻帧尽量不同，方便区分错误返回消息）

<qos>：消息的QoS等级。默认0，各大厂的服务器一般也只支持0。

<retain>：消息发送到当前订阅者后，服务器是否保持该消息。0-不保存；1-保存。默认值为0。

<topic>：待发布的主题。

<length>：待发布消息的数据长度。单位字节。

 

 

4. MQTT接入阿里云平台

阿里云设备管理账号：阿里云创建产品、设备、获取三元组

上电后，短按POWKY，待串口接收到 RDY后，表示模块已经开机。

  • 4.1 PDP场景配置

（设置运营商信息，与上两章TCP、HTTP连接的前半部分操作一样）

RDY
ATOK
AT+CPIN?+CPIN: READYOK
AT+CREG?+CREG: 0,1OK
AT+CGREG?+CGREG: 0,1OK
AT+CEREG?+CEREG: 0,1OK
AT+QICSGP=1+QICSGP: 1,"CMNET","","",1OK
AT+QICSGP=1,1,"CMNET","","",1OK
AT+QIACT=1OK
AT+QIACT?+QIACT: 1,1,1,"10.189.73.246"OK

 

  • 4.2 设置MQTT可选参数

如：客户端标识、接收模式、阿里云 设备三元组。

AT+QMTCFG="recv/mode",0,0,1OK
AT+QMTCFG="aliauth",0,"a1wFylTxYeD","co_0001","7ab0c4b3532b5783df5fdc58a2895d7a"OK

 

  • 4.3 打开客户端

连接客户端到阿里云MQTT服务器。

AT+QMTOPEN=0,"iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com",1883OK+QMTOPEN: 0,0
AT+QMTOPEN?+QMTOPEN: 0,"iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com",1883OK
AT+QMTCONN=0,"clientExample_0"OK+QMTCONN: 0,0,0
AT+QMTCONN?+QMTCONN: 0,3OK

登陆阿里云，查看设备连接前后的在线状态，在线状态发送改变。阿里云设备管理平台

 

 

  • 4.4 订阅主题

订阅两条主题。一个用于接收阿里云下发，一个用于上报。

AT+QMTSUB=0,1,"/sys/a1wFylTxYeD/co_0001/thing/service/property/set",0OK+QMTSUB: 0,1,0,1
AT+QMTSUB=0,1,"/sys/a1wFylTxYeD/co_0001/thing/event/property/post",0OK+QMTSUB: 0,1,0,1

登陆阿里云设备管理平台。查看到刚刚的两条主题已经存在于设备列表。

 

  • 4.5 退订主题。

退订刚刚订阅的两个主题。

AT+QMTUNS=0,2,"/sys/a1wFylTxYeD/co_0001/thing/service/property/set"OK+QMTUNS: 0,2,0
AT+QMTUNS=0,2,"/sys/a1wFylTxYeD/co_0001/thing/event/property/post"OK+QMTUNS: 0,2,0

查看Topic列表，退订成功。

为了之后的测试能够正常进行，重新订阅这两个主题。

 

  • 4.6 接收阿里云下发的报文

打开 " 在线调试 "，下发一次开关状态。

几乎是与此同时，QCOM输出了阿里云下发的报文，JSON的格式。"PowerSwitch_1":1，一致。

+QMTRECV: 0,0,"/sys/a1wFylTxYeD/co_0001/thing/service/property/set",103,"{"method":"thing.service.property.set","id":"220958108","params":{"PowerSwitch_1":1},"version":"1.0.0"}"

 

  • 4.7 上发报文到阿里云

将刚刚下发的 JSON报文，进行一下修改。主题改为上发，变化下开关状态，上发给阿里云。

AT+QMTPUBEX=0,0,0,0,"/sys/a1wFylTxYeD/co_0001/thing/event/property/post",103> {"method":"thing.event.property.post","id":"1142523359","params":{"PowerSwitch_1":0},"version":"1.0.0"}
OK+QMTPUBEX: 0,0,0

 

查看开关状态，从刚刚的1变为了0，上报成功。

 

再多发送几次，可以以列表的形式查看。

 

  • 4.8 测试时延

时延测试，基本在100ms左右。算上从APP到云，再从云到设备，也不过几百ms，用户很难察觉，比HTTP方式动辄几s的延时好太多。

 

5. 总结

EC600S-CN 的MQTT指令支持阿里云、移动OneNET、华为IoT三种云平台，可实现快速接入，AT指令的操作步骤简单，有助于用户快速开发。

 


http://www.ppmy.cn/news/541351.html

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