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2020年7月13日 (月)

Wio-TerminalでWiFiで使う(その5:MQTT)

2020/7/13:
初版

PlatformIO Wio Terminal WiFi5 MQTT

PlatformIO Wio Terminal WiFi5 MQTT

概要

Wio-TerminalでWiFiで使う(その5:MQTT)
これは「Wio-TerminalでWiFiで使う(その4:OSC)」の続きでMQTTデモプログラムについて記載する
(ホストPCとしてはubuntuを想定している)

外部ライブラリ

以下を実行してライブラリをインストールする:

# MQTT lib インストール pio lib install 617

MQTT_test

src/MQTT_test.ino

#include <SPI.h> // forced // // Wio Terminal MQTT program // // Forked from the following code: //-------------------------------------------- // This example uses an Adafruit Huzzah ESP8266 // to connect to shiftr.io. // // You can check on your device after a successful // connection here: https://shiftr.io/try. // // by Joël Gähwiler // https://github.com/256dpi/arduino-mqtt //-------------------------------------------- //#include <ESP8266WiFi.h> #include <AtWiFi.h> #include <MQTT.h> const char ssid[] = "your_ssid"; const char pass[] = "your_passwd"; WiFiClient net; MQTTClient client; unsigned long lastMillis = 0; void connect() { Serial.print("checking wifi..."); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { Serial.print("."); delay(1000); } Serial.print("\nconnecting..."); //while (!client.connect("arduino", "try", "try")) { // for "broker.shiftr.io" while (!client.connect("arduino", "", "")) { // no username. no passwd (for "mqtt.eclipse.org") Serial.print("."); delay(1000); } Serial.println("\nconnected!"); client.subscribe("topic0"); // client.unsubscribe("/hello"); } void messageReceived(String &topic, String &payload) { Serial.println("incoming: " + topic + " - " + payload); } void setup() { Serial.begin(115200); WiFi.begin(ssid, pass); // Note: Local domain names (e.g. "Computer.local" on OSX) are not supported by Arduino. // You need to set the IP address directly. // uncomment one of them to select MQTT server //client.begin("broker.shiftr.io", net); //OK client.begin("mqtt.eclipse.org", net); //OK //client.begin("test.mosquitto.org", net); //NG? client.onMessage(messageReceived); connect(); } void loop() { char s[100]; // buf for sprintf // dumy sensor values float pascals = 101312; float altm = 42; //m float tempC = 28.7; // deg C client.loop(); delay(10); // <- fixes some issues with WiFi stability if (!client.connected()) { connect(); } // publish a message roughly every second. if (millis() - lastMillis > 1000) { lastMillis = millis(); // publish sensor values sprintf(s,"{ \"press\" : %.2f, \"altm\" : %.1f, \"tempC\" : %.1f}", pascals/100, altm, tempC); client.publish("topic0", &s[0]); } delay(1000); }

以下については、自分の環境に合わせて変更すること:

const char ssid[] = "yours_ssid"; const char pass[] = "yours_passwd";

以下は利用するMQTTサーバー(broker)に合わせてコメントアウトする:

//client.begin("broker.shiftr.io", net); //OK client.begin("mqtt.eclipse.org", net); //OK

書き込み後に「picocom /dev/ttyACM0 -b115200」で通信ソフトを起動すると以下のような出力が表示される:

$ picocom /dev/ttyACM0 -b115200 Terminal ready # 実際のセンサーを接続していないので一定のダミーデータを受信する incoming: topic0 - { "press" : 1013.12, "altm" : 42.0, "tempC" : 28.7} incoming: topic0 - { "press" : 1013.12, "altm" : 42.0, "tempC" : 28.7} incoming: topic0 - { "press" : 1013.12, "altm" : 42.0, "tempC" : 28.7} incoming: topic0 - { "press" : 1013.12, "altm" : 42.0, "tempC" : 28.7} incoming: topic0 - { "press" : 1013.12, "altm" : 42.0, "tempC" : 28.7} incoming: topic0 - { "press" : 1013.12, "altm" : 42.0, "tempC" : 28.7} ... <省略>

対向する送受信プログラム

以下をブラウザ(chromeのみ)で動かす:

MQTT_AT_webTestZero.html

<html> <script src="https://unpkg.com/mqtt/dist/mqtt.min.js"></script> <body> <script> //var mqtt_url = 'ws://test.mosquitto.org:8081' var mqtt_url = 'ws://mqtt.eclipse.org/mqtt:443' //var mqtt_url = 'wss://try:try@broker.shiftr.io' document.body.innerHTML = ''; var consout = 'MQTT over WebSockets Test'+'('+mqtt_url+')<br>' document.body.innerHTML = consout; //var mqtt = require('mqtt'); var client = mqtt.connect(mqtt_url); // subscribe Topic //client.subscribe('hello'); client.subscribe('topic0'); //client.subscribe('topic0/sample/hello'); //client.subscribe('topic0/sample/#'); // wildcard topic //client.subscribe('topic0/#'); //client.subscribe('#'); client.on('message', function(topic, payload) { console.log([topic, payload].join(': ')); consout += [topic, payload].join(': ')+'<br>' document.body.innerHTML = consout // disconnect //client.end(); }); // publish messages client.publish('topic0', 'hello world of MQTT! #1'); client.publish('topic0', 'hello world of MQTT! #2'); client.publish('topic0', 'hello world of MQTT! #3'); client.publish('topic0', 'hello world of MQTT! #4'); client.publish('topic0', 'hello world of MQTT! #5'); </script> </body> </html>

デモプログラムを起動後、上の「MQTT_AT_webTestZero.html」をプラウザーで起動すると
以下のweb画面が表示される(例):

MQTT over WebSockets Test(ws://mqtt.eclipse.org/mqtt:443) topic0: hello world of MQTT! #1 topic0: hello world of MQTT! #2 topic0: hello world of MQTT! #3 topic0: hello world of MQTT! #4 topic0: hello world of MQTT! #5 topic0: { "press" : 1013.12, "altm" : 42.0, "tempC" : 28.7} topic0: { "press" : 1013.12, "altm" : 42.0, "tempC" : 28.7} topic0: { "press" : 1013.12, "altm" : 42.0, "tempC" : 28.7} topic0: { "press" : 1013.12, "altm" : 42.0, "tempC" : 28.7} topic0: { "press" : 1013.12, "altm" : 42.0, "tempC" : 28.7} topic0: { "press" : 1013.12, "altm" : 42.0, "tempC" : 28.7} ...

補足

ESP8266WiFiライブラリとWio-TerminalのWiFiモジュールのAtWiFiライブラリは、互換性があるようなので、基本的には、ソース上は以下のような変更を行なうと動作するようだ:

//#include <ESP8266WiFi.h> #include <AtWiFi.h>

参考情報

https://docs.shiftr.io/interfaces/mqtt/

The following ports are available on the broker.shiftr.io host: MQTT MQTTS MQTTWS MQTTWSS 1883 8883 80 443

MQTT test server @mosquitto.org

https://test.mosquitto.org/ The server listens on the following ports: 1883 : MQTT, unencrypted 8883 : MQTT, encrypted 8884 : MQTT, encrypted, client certificate required 8080 : MQTT over WebSockets, unencrypted 8081 : MQTT over WebSockets, encrypted websocketで使用するurlは以下になる: 'ws://test.mosquitto.org:8081'

MQTT test server @eclipse.org

http://mqtt.eclipse.org/ This is a public test MQTT broker service. It currently listens on the following ports: 1883 : MQTT over unencrypted TCP 8883 : MQTT over encrypted TCP 80 : MQTT over unencrypted WebSockets (note: URL must be /mqtt ) 443 : MQTT over encrypted WebSockets (note: URL must be /mqtt ) websocketで使用するurlは以下になる: 'ws://mqtt.eclipse.org/mqtt:443'

10 Free Public & Private MQTT Brokers(For Testing & Production)

PlatformIO Core (CLI)

ESP-WROOM-02ボードでMQTTとMPL3115A2(気圧・高度・気温センサ)を動かす(Arduino版)
本記事のスケッチは、この記事のスケッチとほとんど同じであるので参考にできる。

以上

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