BC26 NB-IoT模组通过MQTT实现数据上云

1.在云服务上部署MQTT

提供了Ubuntu和CentOS的方法，根据系统二选一

1.1安装所需的组件

Ubuntu

sudo apt update && sudo apt install -y \
    apt-transport-https \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg-agent \
    software-properties-common \
    mosquitto-clients

CentOS

sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 mosquitto-clients

1.2设置稳定存储库

Ubuntu

curl -fsSL https://repos.emqx.io/gpg.pub | sudo apt-key add -

sudo apt-key fingerprint 3E640D53

sudo add-apt-repository \
    "deb [arch=amd64] https://repos.emqx.io/emqx-ce/deb/ubuntu/ \
    ./$(lsb_release -cs) \
    stable"

CentOS

sudo yum-config-manager --add-repo https://repos.emqx.io/emqx-ce/redhat/centos/7/emqx-ce.repo

1.3安装EMQ X Broker

Ubuntu

sudo apt update
sudo apt install emqx

CentOS

sudo yum install emqx

1.4启动 EMQ X Broker

sudo emqx start

2.设置服务器端口允许访问

在云服务器安装组中允许18083和1883访问

查看防火墙中允许访问的端口

sudo firewall-cmd --list-all

显示只开启了3306端口

使其开启18083端口

sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=18083/tcp --permanent
sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=1883/tcp --permanent

重启防火墙

sudo firewall-cmd --reload

再次查看防火墙中允许访问的端口列表

sudo firewall-cmd --list-all

1883和13083端口已开启

3.登陆MQTT后台

打开浏览器，输入服务器ip:18083进入MQTT后台管理系统，初始账户为admin，密码为public。

可以看到一些关于MQTT的参数

4.将NB-IoT模块连接至MQTT服务器

注意事项：如果使用USB-TTL模块上电之后一直循环收到上电信息则是因为电压不稳，采用稳压电源给模块供电方可解决，USB-TTL需和直流电源共地，否则无法收到返回信息！

模块插入已激活的4G物联网卡，方向及正反要正确，接上4G天线。

模块上的RX、TX分别与USB-TTL的TX、RX连接，模块3V3与稳压电源正极相连；模块的G和USB-TTL的GND与稳压电源的负极相连；

模块上电60秒后，可以开始发送指令。打开串口助手，选择串口，波特率115200，取消HEX发送，发送指令要加上空行

AT

查看网络是否附着，1表示已附着

AT+CGATT?

打开MQTT客户端网络，参数是服务器IP加上MQTT端口1883

AT+QMTOPEN=0,"106.52.150.xxx",1883

+QMTOPEN：0,0 表示MQTT 客户端网络成功打开，第一个0为连接id，第二个0表示打开网络成功

在返回+QMTOPEN：0,0后10秒内需要将NB-IoT模块连接至MQTT服务器，过时将断开，需要重新打开MQTT客户端网络。

将BC26连接至MQTT服务器

AT+QMTCONN=0,"BC26"

+QMTCONN: 0,0,0显示成功连接，第一个0为连接id，第二个0表示数据包发送成功且从服务器接收到 ACK，第三个0表示接受连接。

到MQTT后台查看，BC26已经连接至MQTT服务器中

5.数据传输测试

在服务器命令行界面中输入指令，订阅/mqtt/pub主题的消息

mosquitto_sub -t /mqtt/pub

NB-IoT模块向/mqtt/pub发送数据

AT+QMTPUB=0,1,1,0,"/mqtt/pub","can you hear me?"

数据传输测试已经通过，那么需要应用到实际项目中

6.项目应用测试

代码参考自java连接MQTT服务器

在pom.xml中引入maven依赖，里面的ip地址更改为MQTT部署的服务器地址

<!-- MQTT依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.integration</groupId>
    <artifactId>spring-integration-mqtt</artifactId>
</dependency>

MQTT工具类代码

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.*;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * MQTT工具类操作
 */

@Slf4j
@Component
public class MQTTConnect {
    
    
    private String HOST = "tcp://106.52.150.xxx:1883"; //mqtt服务器的地址和端口号
    private final String clientId = "DC" + (int) (Math.random() * 100000000);
    private MqttClient mqttClient;

    /**
     * 客户端connect连接mqtt服务器
     *
     * @param userName     用户名
     * @param passWord     密码
     * @param mqttCallback 回调函数
     **/
    public void setMqttClient(String userName, String passWord, MqttCallback mqttCallback) throws MqttException {
    
    
        MqttConnectOptions options = mqttConnectOptions(userName, passWord);
        if (mqttCallback == null) {
    
    
            mqttClient.setCallback(new Callback());
        } else {
    
    
            mqttClient.setCallback(mqttCallback);
        }
        mqttClient.connect(options);
    }

    /**
     * MQTT连接参数设置
     */
    private MqttConnectOptions mqttConnectOptions(String userName, String passWord) throws MqttException {
    
    
        mqttClient = new MqttClient(HOST, clientId, new MemoryPersistence());
        MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
        options.setUserName(userName);
        options.setPassword(passWord.toCharArray());
        options.setConnectionTimeout(10);///默认：30
        options.setAutomaticReconnect(true);//默认：false
        options.setCleanSession(false);//默认：true
        //options.setKeepAliveInterval(20);//默认：60
        return options;
    }

    /**
     * 关闭MQTT连接
     */
    public void close() throws MqttException {
    
    
        mqttClient.close();
        mqttClient.disconnect();
    }

    /**
     * 向某个主题发布消息 默认qos：1
     *
     * @param topic:发布的主题
     * @param msg：发布的消息
     */
    public void pub(String topic, String msg) throws MqttException {
    
    
        MqttMessage mqttMessage = new MqttMessage();
        //mqttMessage.setQos(2);
        mqttMessage.setPayload(msg.getBytes());
        MqttTopic mqttTopic = mqttClient.getTopic(topic);
        MqttDeliveryToken token = mqttTopic.publish(mqttMessage);
        token.waitForCompletion();
    }

    /**
     * 向某个主题发布消息
     *
     * @param topic: 发布的主题
     * @param msg:   发布的消息
     * @param qos:   消息质量    Qos：0、1、2
     */
    public void pub(String topic, String msg, int qos) throws MqttException {
    
    
        MqttMessage mqttMessage = new MqttMessage();
        mqttMessage.setQos(qos);
        mqttMessage.setPayload(msg.getBytes());
        MqttTopic mqttTopic = mqttClient.getTopic(topic);
        MqttDeliveryToken token = mqttTopic.publish(mqttMessage);
        token.waitForCompletion();
    }

    /**
     * 订阅某一个主题 ，此方法默认的的Qos等级为：1
     *
     * @param topic 主题
     */
    public void sub(String topic) throws MqttException {
    
    
        mqttClient.subscribe(topic);
    }

    /**
     * 订阅某一个主题，可携带Qos
     *
     * @param topic 所要订阅的主题
     * @param qos   消息质量：0、1、2
     */
    public void sub(String topic, int qos) throws MqttException {
    
    
        mqttClient.subscribe(topic, qos);
    }

    /**
     * main函数自己测试用
     */
    public static void main(String[] args) throws MqttException {
    
    
        MQTTConnect mqttConnect = new MQTTConnect();
        mqttConnect.setMqttClient("", "", new Callback());
        mqttConnect.sub("/mqtt/pub");
        //mqttConnect.pub("/mqtt/sub", "can you hear me?" + (int) (Math.random() * 100000000));
    }

}

MQTT的回调函数代码

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.IMqttDeliveryToken;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttCallback;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;

/**
 * MQTT回调函数
 */

@Slf4j
public class Callback implements MqttCallback {
    
    
    /**
     * MQTT 断开连接会执行此方法
     */
    @Override
    public void connectionLost(Throwable throwable) {
    
    
        log.info("断开了MQTT连接 ：{}", throwable.getMessage());
        log.error(throwable.getMessage(), throwable);
    }

    /**
     * publish发布成功后会执行到这里
     */
    @Override
    public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken iMqttDeliveryToken) {
    
    
        log.info("发布消息成功");
    }

    /**
     * subscribe订阅后得到的消息会执行到这里
     */
    @Override
    public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {
    
    
        //  TODO    此处可以将订阅得到的消息进行业务处理、数据存储
        log.info("收到来自 " + topic + " 的消息：{}", new String(message.getPayload()));
    }

}

MQTT监听器代码

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.ApplicationListener;
import org.springframework.context.event.ContextRefreshedEvent;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 项目启动 监听主题
 */

@Slf4j
@Component
public class MQTTListener implements ApplicationListener<ContextRefreshedEvent> {
    
    
    private final MQTTConnect server;

    @Autowired
    public MQTTListener(MQTTConnect server) {
    
    
        this.server = server;
    }

    @Override
    public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent contextRefreshedEvent) {
    
    
        try {
    
    
            server.setMqttClient("", "", new Callback());
            server.sub("/mqtt/sub");
        } catch (MqttException e) {
    
    
            log.error(e.getMessage(), e);
        }
    }

}

运行MQTT工具类代码中的main函数

已经成功收到数据了，那么编写相对应的业务逻辑即可将数据存储进数据库中，前端可以看到有NB-IoT发来的数据。

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