在 Python 中使用 MQTT的方法
Python 是一種廣泛使用的解釋型、高級編程、通用型編程語言。Python 的設計哲學強調代碼的可讀性和簡潔的語法(尤其是使用空格縮進劃分代碼塊,而非使用大括號或者關鍵詞)。Python 讓開發者能夠用更少的代碼表達想法,不管是小型還是大型程序,該語言都試圖讓程序的結構清晰明了。
MQTT 是一種基于發布/訂閱模式的 輕量級物聯網消息傳輸協議 ,可以用極少的代碼和帶寬為聯網設備提供實時可靠的消息服務,它廣泛應用于物聯網、移動互聯網、智能硬件、車聯網、電力能源等行業。
本文主要介紹如何在 Python 項目中使用 paho-mqtt 客戶端庫 ,實現客戶端與 MQTT 服務器的連接、訂閱、取消訂閱、收發消息等功能。
項目初始化本項目使用 Python 3.6 進行開發測試,讀者可用如下命令確認 Python 的版本。
➜ ~ python3 --version Python 3.6.7選擇 MQTT 客戶端庫
paho-mqtt 是目前 Python 中使用較多的 MQTT 客戶端庫,它在 Python 2.7 或 3.x 上為客戶端類提供了對 MQTT v3.1 和 v3.1.1 的支持。它還提供了一些幫助程序功能,使將消息發布到 MQTT 服務器變得非常簡單。
Pip 安裝 Paho MQTT 客戶端Pip 是 Python 包管理工具,該工具提供了對 Python 包的查找、下載、安裝、卸載的功能。
pip3 install -i https://pypi.doubanio.com/simple paho-mqttPython MQTT 使用連接 MQTT 服務器
本文將使用 EMQ X 提供的 免費公共 MQTT 服務器 ,該服務基于 EMQ X 的 MQTT 物聯網云平臺 創建。服務器接入信息如下:
Broker: broker.emqx.io TCP Port: 1883 Websocket Port: 8083 導入 Paho MQTT客戶端from paho.mqtt import client as mqtt_client設置 MQTT Broker 連接參數
設置 MQTT Broker 連接地址,端口以及 topic,同時我們調用 Python random.randint 函數隨機生成 MQTT 客戶端 id。
broker = ’broker.emqx.io’port = 1883topic = '/python/mqtt'client_id = f’python-mqtt-{random.randint(0, 1000)}’編寫 MQTT 連接函數
編寫連接回調函數 on_connect ,該函數將在客戶端連接后被調用,在該函數中可以依據 rc 來判斷客戶端是否連接成功。通常同時我們將創建一個 MQTT 客戶端,該客戶端將連接到 broker.emqx.io 。
def connect_mqtt(): def on_connect(client, userdata, flags, rc): if rc == 0: print('Connected to MQTT Broker!') else: print('Failed to connect, return code %dn', rc) # Set Connecting Client ID client = mqtt_client.Client(client_id) client.on_connect = on_connect client.connect(broker, port) return client發布消息
首先定義一個 while 循環語句,在循環中我們將設置每秒調用 MQTT 客戶端 publish 函數向 /python/mqtt 主題發送消息。
def publish(client): msg_count = 0 while True: time.sleep(1) msg = f'messages: {msg_count}' result = client.publish(topic, msg) # result: [0, 1] status = result[0] if status == 0: print(f'Send `{msg}` to topic `{topic}`') else: print(f'Failed to send message to topic {topic}') msg_count += 1訂閱消息
編寫消息回調函數 on_message ,該函數將在客戶端從 MQTT Broker 收到消息后被調用,在該函數中我們將打印出訂閱的 topic 名稱以及接收到的消息內容。
def subscribe(client: mqtt_client): def on_message(client, userdata, msg): print(f'Received `{msg.payload.decode()}` from `{msg.topic}` topic') client.subscribe(topic) client.on_message = on_message完整代碼消息發布代碼
# python 3.6import randomimport timefrom paho.mqtt import client as mqtt_clientbroker = ’broker.emqx.io’port = 1883topic = '/python/mqtt'# generate client ID with pub prefix randomlyclient_id = f’python-mqtt-{random.randint(0, 1000)}’def connect_mqtt(): def on_connect(client, userdata, flags, rc): if rc == 0: print('Connected to MQTT Broker!') else: print('Failed to connect, return code %dn', rc) client = mqtt_client.Client(client_id) client.on_connect = on_connect client.connect(broker, port) return clientdef publish(client): msg_count = 0 while True: time.sleep(1) msg = f'messages: {msg_count}' result = client.publish(topic, msg) # result: [0, 1] status = result[0] if status == 0: print(f'Send `{msg}` to topic `{topic}`') else: print(f'Failed to send message to topic {topic}') msg_count += 1def run(): client = connect_mqtt() client.loop_start() publish(client)if __name__ == ’__main__’: run()消息訂閱代碼
# python 3.6import randomimport timefrom paho.mqtt import client as mqtt_clientbroker = ’broker.emqx.io’port = 1883topic = '/python/mqtt'# generate client ID with pub prefix randomlyclient_id = f’python-mqtt-{random.randint(0, 1000)}’def connect_mqtt(): def on_connect(client, userdata, flags, rc): if rc == 0: print('Connected to MQTT Broker!') else: print('Failed to connect, return code %dn', rc) client = mqtt_client.Client(client_id) client.on_connect = on_connect client.connect(broker, port) return clientdef publish(client): msg_count = 0 while True: time.sleep(1) msg = f'messages: {msg_count}' result = client.publish(topic, msg) # result: [0, 1] status = result[0] if status == 0: print(f'Send `{msg}` to topic `{topic}`') else: print(f'Failed to send message to topic {topic}') msg_count += 1def run(): client = connect_mqtt() client.loop_start() publish(client)if __name__ == ’__main__’: run()消息訂閱代碼# python3.6import randomfrom paho.mqtt import client as mqtt_clientbroker = ’broker.emqx.io’port = 1883topic = '/python/mqtt'# generate client ID with pub prefix randomlyclient_id = f’python-mqtt-{random.randint(0, 100)}’def connect_mqtt() -> mqtt_client: def on_connect(client, userdata, flags, rc): if rc == 0: print('Connected to MQTT Broker!') else: print('Failed to connect, return code %dn', rc) client = mqtt_client.Client(client_id) client.on_connect = on_connect client.connect(broker, port) return clientdef subscribe(client: mqtt_client): def on_message(client, userdata, msg): print(f'Received `{msg.payload.decode()}` from `{msg.topic}` topic') client.subscribe(topic) client.on_message = on_messagedef run(): client = connect_mqtt() subscribe(client) client.loop_forever()if __name__ == ’__main__’: run()測試消息發布
運行 MQTT 消息發布代碼,我們將看到客戶端連接成功,并且成功將消息發布。
python3 pub.py
運行 MQTT 消息訂閱代碼,我們將看到客戶端連接成功,并且成功接收到發布的消息。
python3 sub.py
至此,我們完成了使用 paho-mqtt 客戶端連接到 公共 MQTT 服務器 ,并實現了測試客戶端與 MQTT 服務器的連接、消息發布和訂閱。
與 C ++ 或 Java 之類的高級語言不同,Python 比較適合設備側的業務邏輯實現,使用 Python 您可以減少代碼上的邏輯復雜度,降低與設備的交互成本。我們相信在物聯網領域 Python 將會有更廣泛的應用。
接下來我們將會陸續發布更多關于物聯網開發及 Python 的相關文章,敬請關注。
以上就是在 Python 中使用 MQTT的方法的詳細內容,更多關于Python 中使用 MQTT的資料請關注好吧啦網其它相關文章!
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