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[ESP8266/ESP32] ESP8266 连接到的免费的 EMQ X MQTT 服务器

MQTT 是轻量级的、灵活的物联网消息交换和数据传递协议，致力于为 IoT 开发人员实现灵活性与硬件/网络资源的平衡。ESP8266 提供了⼀套⾼度集成的 Wi-Fi SoC 解决⽅案，其低功耗、紧凑设计和⾼稳定性可以满⾜⽤户的需求。ESP8266 拥有完整的且⾃成体系的 Wi-Fi ⽹络功能，既能够独⽴应⽤，也可以作为从机搭载于其他主机 MCU 运⾏。

在此项目中我们将实现 ESP8266 连接到 EMQ X Cloud 运营和维护的免费公共 MQTT 服务器，并使用 Arduino IDE 来对 ESP8266 进行编程。 EMQ X Cloud 是由 EMQ 推出的安全的 MQTT 物联网云服务平台，它提供一站式运维代管、独有隔离环境的 MQTT 5.0 接入服务。

所需物联网组件

ESP8266
Arduino IDE
MQTT X: 优雅的跨平台 MQTT 5.0 客户端工具
免费的公共 MQTT 服务器
- Broker: broker.emqx.io
- TCP Port: 1883
- Websocket Port: 8083

ESP8266 Pub/Sub 示意图

ESP8266 代码编写

首先我们将导入 ESP8266WiFi 和 PubSubClient 库，ESP8266WiFi 库能够将 ESP8266 连接到 Wi-Fi 网络，PubSubClient 库能使 ESP8266 连接到 MQTT 服务器发布消息及订阅主题。

[mw_shl_code=c,false]#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>[/mw_shl_code]
设置 Wi-Fi 名称和密码，以及 MQTT 服务器连接地址和端口
[mw_shl_code=c,false]const char *ssid = "name"; // Enter your WiFi name
const char *password = "pass"; // Enter WiFi password
const char *mqtt_broker = "broker.emqx.io";
const int mqtt_port = 1883;[/mw_shl_code]
打开一个串行连接，以便于输出程序的结果并且连接到 Wi-Fi 网络
[mw_shl_code=c,false]// Set software serial baud to 115200;
Serial.begin(115200);
// connecting to a WiFi network
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.println("Connecting to WiFi..");
}[/mw_shl_code]
设置 MQTT 服务器，并编写回调函数，同时将连接信息打印到串口监视器上
[mw_shl_code=c,false]client.setServer(mqtt_broker, mqtt_port);
client.setCallback(callback);
while (!client.connected()) {
Serial.println("Connecting to public emqx mqtt broker.....");
if (client.connect("esp8266-client")) {
      Serial.println("Public emqx mqtt broker connected");
} else {
      Serial.print("failed with state ");
      Serial.print(client.state());
      delay(2000);
}
}

void callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length) {
Serial.print("Message arrived in topic: ");
Serial.println(topic);
Serial.print("Message:");
for (int i = 0; i < length; i++) {
      Serial.print((char) payload);
}
Serial.println();
Serial.println("-----------------------");
}[/mw_shl_code]
MQTT 服务器连接成功后，ESP8266 将向 MQTT 服务器发布消息和订阅主题
[mw_shl_code=c,false]// publish and subscribe
client.publish("esp8266/test", "hello emqx");
client.subscribe("esp8266/test");[/mw_shl_code]
将主题名称打印到串行端口，然后打印收到消息的每个字节
[mw_shl_code=c,false]void callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length) {
Serial.print("Message arrived in topic: ");
Serial.println(topic);
Serial.print("Message:");
for (int i = 0; i < length; i++) {
Serial.print((char) payload);
}
Serial.println();
Serial.println("-----------------------");
}[/mw_shl_code]

MQTT 服务器的连接和测试
请使用 Arduino IDE 将完整代码上传到 ESP8266，并打开串口监视器
建立 MQTT X 客户端与 MQTT 服务器的连接, 并向 ESP8266 发送消息
在串口监视器查看 ESP8266 接收到的消息

完整代码
[mw_shl_code=c,false]#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>

const char *ssid = "name"; // Enter your WiFi name
const char *password = "pass";  // Enter WiFi password
const char *mqtt_broker = "broker.emqx.io";
const int mqtt_port = 1883;

WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

void setup() {
// Set software serial baud to 115200;
Serial.begin(115200);
// connecting to a WiFi network
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
      delay(500);
      Serial.println("Connecting to WiFi..");
}
Serial.println("Connected to the WiFi network");
//connecting to a mqtt broker
client.setServer(mqtt_broker, mqtt_port);
client.setCallback(callback);
while (!client.connected()) {
      Serial.println("Connecting to public emqx mqtt broker.....");
      if (client.connect("esp8266-client")) {
         Serial.println("Public emqx mqtt broker connected");
      } else {
         Serial.print("failed with state ");
         Serial.print(client.state());
         delay(2000);
      }
}
// publish and subscribe
client.publish("esp8266/test", "hello emqx");
client.subscribe("esp8266/test");
}

void callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length) {
Serial.print("Message arrived in topic: ");
Serial.println(topic);
Serial.print("Message:");
for (int i = 0; i < length; i++) {
      Serial.print((char) payload);
}
Serial.println();
Serial.println("-----------------------");
}

void loop() {
client.loop();
}
[/mw_shl_code]总结
至此，我们已成功使 ESP8266 连接到 EMQ X Cloud 提供的公共 MQTT 服务器。在本项目中我们简单的将 ESP8266 连接到 MQTT 服务器，这只是 ESP8266 较为基础的能力之一，ESP8266 其实还能与各类物联网传感器相连，并将传感器数据上报至 MQTT 服务器。
接下来我们将会陆续发布更多关于物联网开发及 ESP8266 的相关文章，尽情关注。

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