ML302 4G 模块的 MQTT 通信

前言：MQTT是一种基于TCP的物联网通信协议，在物联网领域应用非常广泛，基本上所有的云平台都支持设备以MQTT协议接入，所以如果您的设备支持MQTT连接，就可以很容易的对接各云平台（比如ONE NET、阿里云、腾讯云等）。CORE提供的MQTT库函数也十分简单，您只需根据各云平台的规则，在调用MQTT库函数时对传入的参数做相应的调整即可对接各家云平台。

MQTT协议文档下载（提取码：yngb）。

一、本篇章例程实现功能描述

实现了4G模块通过MQTT协议接入OneNet（中移物联网）云平台。开发者可以参考本实例，针对各种云平台（阿里云、腾讯云，百度云等）只需调整代码中的参数即可实现对接。

二、 Ubeeto开发板提供的MQTT功能介绍

使用Ubeeto开发板提供的基于ML302 4G 模块的库函数能够很容易的将开发板对接入云平台，涉及的库函数只有如下三个：

LIB_Cat1MqttML302Config() --初始化Mqtt通信
LIB_Cat1MqttML302RecvSub() --接收服务端(broker)下发的信息
LIB_Cat1MqttML302SendPub() --向服务端(broker)发送信息

三、接线图

注意：ML302其他没到的引脚可以不用接。

实际接线图如下：

如果开发者不需要GPS定位功能，可不接GPS天线

四、材料清单

名称	推荐购买链接（或者您可以自己制作）	模块/芯片硬件资料下载
ML302模块	购买链接（模块型号：ML302-G全网通版，如果不需GPS功能可以不带G，并按照实际需求购买合适的中国移动物联网sim套餐卡，另外根据需求购买4G和GPS天线）	下载地址（提取码：y8dv）

声明：这里推荐的购买链接仅供参考，您完全可以去其他商家或渠道购买，只要功能相似即可，如果需要更低的成本建议自己开发硬件模块或定制。

五、完整例程代码 & OneNet云平台配置

本例程实现了通过MQTT协议向OneNet云平台发送实时温度和湿度数据，接收并解析OneNet云平台下发的json格式指令控制Core电路板上的LED2灯的亮灭。

（1）完整例程代码

--MQTT服务器地址（适用于ONE NET平台）
server_addr = "mqtts.heclouds.com" --中移物联网MQTT接入服务域名/ip地址
server_port = 1883
--MQTT 连接参数（适用于ONE NET平台）
mqtt_con_clientID = "TestDevice002"
mqtt_con_username = "353255"
mqtt_con_password = "version=2018-10-31&res=products%2F353255%2Fdevices%2FTestDevice002&et=1893427200&method=md5&sign=VNzqoi1o%2BSaqUOogFzUb6Q%3D%3D"
--MQTT topic相关参数（适用于ONE NET平台）
mqtt_sub_topic = "$sys/353255/TestDevice002/cmd/request/+"--订阅用
mqtt_pub_topic = "$sys/353255/TestDevice002/dp/post/json" --发布用
--设置m5311 NB模块占用TX0、RX0、D5、D6引脚，MQTT模式，KeepAlive周期180秒，不开启GPS功能
LIB_Cat1MqttML302Config("UART0","D5","HIGH","D6","HIGH",server_addr,server_port,mqtt_con_clientID,mqtt_con_username,mqtt_con_password,180,mqtt_sub_topic,"QOS0","NO_GPS")
--配置D9为普通输出,控制LED2
LIB_GpioOutputConfig("D9","STANDARD")
--使能系统10毫秒定时器开始工作
LIB_10msTimerConfig("ENABLE")
--变量初始化
cnt_10ms = 0--作为计时器用
cnt1_10ms = 0--作为计时器用
pub_id = 0
temprature = 0.00--用该变量模拟温度数据
humidity = 0.00--用该变量模拟湿度数据
--定义10ms中断回调函数
function LIB_10msTimerCallback()
    cnt_10ms = cnt_10ms + 1
    cnt1_10ms = cnt1_10ms + 1
    temprature = temprature + 0.1--模拟温度动态变化
    if temprature >= 60 then
        temprature = 0
    end
    humidity = humidity + 0.2--模拟湿度动态变化
    if humidity >= 100 then
        humidity = 0
    end
end
--开始大循环
while(GC(1) == true)
do
    --查询是否收到服务器下发的cmd数据(已订阅的"$sys/353255/TestDevice002/cmd/request/+")
    recv_flag,topic,data = LIB_Cat1MqttML302RecvSub()
    if recv_flag == 1 then
        --根据json路径"$.LED"解析服务器下发的json文本，并执行LED亮灭操作
        Json_Val = LIB_JsonParse(data, "$.LED")
        --服务器下发的是"{"LED":0}"
        if Json_Val == "0" then
            LIB_GpioWrite("D9",1) --LED2灭
        --服务器下发的是"{"LED":1}"
        elseif Json_Val == "1" then
            LIB_GpioWrite("D9",0) --LED2亮
        --服务器下发的是"{"LED":2}"
        elseif Json_Val == "2" then
            LIB_GpioToggle("D9") --LED2亮灭切换
        else 
            LIB_GpioWrite("D9",1) --LED2灭
        end
        --根据收到的topic中的cmdid应答服务器，
        --将收到的topic中"request"替换成"response"后作为应答topic发给服务器
        topic = string.gsub(topic,"request","response")
        --应答服务器的内容可自定义，这里为"Got it!"
        LIB_Cat1MqttML302SendPub("QOS0", topic, "Got it!")
    end
    --每5秒发送温湿度度数据给server
    if cnt_10ms >= 500 then
        cnt_10ms = 0
        pub_id = pub_id + 1
        --以下请不要看花眼了，这也是按照ML302模组的要求来做的(双引号前面要加转义符号)，实际发送字符串例子如下：
        --"{\"id\":44, \"dp\":{\"temperatrue\":[{\"v\": 36.40,}], \"humidity\":[{\"v\":91.40,}]}}"
        json_str = string.format("{\\\"id\\\":%d, \\\"dp\\\":{\\\"temperatrue\\\":[{\\\"v\\\": %.2f,}], \\\"humidity\\\":[{\\\"v\\\":%.2f,}]}}", pub_id, temprature, humidity)
        --注意json_str的总长度不要超过150字节
        LIB_Cat1MqttML302SendPub("QOS0", mqtt_pub_topic, json_str) --publish
    end
    --每12秒打印一次4G模组信息(包含sim卡)
    --注意：这里只是为了演示如何获取模组信息，实际应用中您可以根据您的需求查询即可，不需要一直查询
    if cnt1_10ms >= 1200 then  --12000ms
        cnt1_10ms = 0
        State,IMSI,ICCID,CSQ = LIB_Cat1StatusQuery()
        print(string.format("module State: %s", State))
        print(string.format("module IMSI: %s", IMSI))
        print(string.format("module ICCID: %s", ICCID))
        print(string.format("module CSQ: %d ", CSQ))
    end
end

如果感兴趣，上面代码中出现的LIB开头的库函数可以在API文档中通过Ctrl+F查询。

（2）OneNet云平台配置

之前用过M5311 NB-IOT模块的同学会发现它和ML302 4G模块的库函数非常相似：

	初始化MQTT配置	接收	发送
M5311 NB-IOT模块	LIB_NbMqttM5311Config	LIB_Cat1MqttML302RecvSub	LIB_Cat1MqttML302SendPub
ML302 4G模块	LIB_Cat1MqttML302Config	LIB_NbMqttM5311RecvSub	LIB_NbMqttM5311SendPub

它们的库函数不仅相似，用法也几乎一摸一样（除了LIB_Cat1MqttML302Config函数多了一个GPS配置），对于接入云平台的方法更是一模一样，所以这里我们直接参考网站上的《NBIOT+MQTT接入OneNet物联网平台》教程就可以接入OneNet了。

同样针对其他云平台（阿里云、腾讯云，百度云等）的用法，调整代码中下面的参数，即可接入

--MQTT服务器地址（适用于ONE NET平台）
server_addr = "mqtts.heclouds.com" --中移物联网MQTT接入服务ip地址
server_port = 1883
--MQTT 连接参数（适用于ONE NET平台）
mqtt_con_clientID = "TestDevice002"
mqtt_con_username = "353255"
mqtt_con_password = "version=2018-10-31&res=products%2F353255%2Fdevices%2FTestDevice002&et=1893427200&method=md5&sign=VNzqoi1o%2BSaqUOogFzUb6Q%3D%3D"
--MQTT topic相关参数（适用于ONE NET平台）
mqtt_sub_topic = "$sys/353255/TestDevice002/cmd/request/+"--订阅用
mqtt_pub_topic = "$sys/353255/TestDevice002/dp/post/json" --发布用

小tips：

从上面可以看出，我们可以很容易实现NB+4G同时工作的双网模式，只需给每个模块配置不同UART和GPIO即可。