![Présentation Chiheb Ameur ABID 74/ 77
Développer un client MQTT sur RPI
Utilisation de la Bibliothèque Paho MQTT
Exemple : Réception asynchrone et lecture synchrone des messages
const string SERVER_ADDRESS { "tcp://localhost:1883" };
const string CLIENT_ID { "paho_cpp_async_consume" };
const string TOPIC { "#" };
const int QOS = 1;
int main(int argc, char* argv[]) {
mqtt::async_client cli(SERVER_ADDRESS, CLIENT_ID);
try { // Start consumer before connecting to make sure to not miss messages
cli.start_consuming();
auto rsp = cli.connect()->get_connect_response();
// If there is no session present, then we need to subscribe, but if
// there is a session, then the server remembers us and our subscriptions.
if (!rsp.is_session_present()) cli.subscribe(TOPIC, QOS)->wait();
while (true) { // Loop to consume read messages
auto msg = cli.consume_message();
if (!msg) break;
cout << msg->get_topic() << ": " << msg->to_string() << endl;
}
if (cli.is_connected()) {
cli.unsubscribe(TOPIC)->wait();
cli.stop_consuming();
cli.disconnect()->wait();
}
else cout << "nClient was disconnected" << endl;
}
catch (const mqtt::exception& exc) {
cerr << "n " << exc << endl;
return 1;
}
return 0;
}](https://image.slidesharecdn.com/63pdfsamj1-210621101447/85/Developpement-d-un-client-MQTT-sur-Raspberry-Pi-12-320.jpg)
![Présentation Chiheb Ameur ABID 76/ 77
Développer un client MQTT sur RPI
Utilisation de la Bibliothèque Paho MQTT
Exemple : Réception asynchrone et lecture synchrone des messages
const string SERVER_ADDRESS {"tcp://localhost:1883"};
const string CLIENT_ID {"paho_cpp_async_publish"};
const string TOPIC { "hello" };
const char* PAYLOAD1 = "Hello World!";
const char* PAYLOAD2 = "Hi there!";
const int QOS=1;
const auto TIMEOUT = std::chrono::seconds(10);
int main(int argc, char* argv[])
{
mqtt::async_client client(SERVER_ADDRESS, CLIENT_ID);
try {
client.connect()->wait();
mqtt::message_ptr pubmsg = mqtt::make_message(TOPIC, PAYLOAD1);
pubmsg->set_qos(QOS);
client.publish(pubmsg)->wait_for(TIMEOUT);
cout << "First message was sent..." << endl;
// Now try with itemized publish
mqtt::delivery_token_ptr pubtok;
pubtok = client.publish(TOPIC, PAYLOAD2, strlen(PAYLOAD2), QOS, false);
cout << " ...with token: " << pubtok->get_message_id() << endl;
cout << " ...for message with " << pubtok->get_message()->get_payload().size()<< " bytes" <<
endl;
pubtok->wait_for(TIMEOUT);
client.disconnect()->wait();
cout << "nDisconnected" << endl;
}
catch (const mqtt::exception& exc) {
cerr << exc.what() << endl;
return 1;
}
return 0;
}](https://image.slidesharecdn.com/63pdfsamj1-210621101447/85/Developpement-d-un-client-MQTT-sur-Raspberry-Pi-14-320.jpg)
Développement d'un client MQTT sur Raspberry Pi
- 1. Présentation Chiheb Ameur ABID 63/ 77 Développer un client MQTT sur RPI Plan 1 Introduction à l’Internet des Objets 2 Architectures IOT 3 Réseaux et détections de proximité 4 Le réseau LPWAN 5 Mise en place d’une application IOT 6 Développer un client MQTT sur RPI
- 2. Présentation Chiheb Ameur ABID 64/ 77 Développer un client MQTT sur RPI Objectif Architecture générale d’une solution IOT
- 3. Présentation Chiheb Ameur ABID 65/ 77 Développer un client MQTT sur RPI Présentation du projet Paho MQTT Paho MQTT en bref å Projet opensource développé par la fondation Eclipse å Bibliothèque client Paho MQTT qui implémente les versions 3.1, 3.1.1.1 et 5.0 du protocole MQTT å API fournit en C, C ++, Java, Javascript, Python, Go, C# å Site officiel : http://www.eclipse.org/paho å Documentation C++ : https://www.eclipse.org/paho/files/cppdoc/index.html
- 4. Présentation Chiheb Ameur ABID 66/ 77 Développer un client MQTT sur RPI Installation de la bibliothèque Paho MQTT C++ Installation de la bibliothèque Paho MQTT C++ sur RPI å Compilation et installation depuis le code source å Elle nécessite la compilation et l’installation de la bibliothèque de Paho C version 3.1.8 ou supérieure å Installer les paquets de dépendances Z Outils de compilation : build-essential gcc make cmake Z Utilisation de SSL : libssl-dev Z Construction de la documentation : doxygen Compilation et installation de la bibliothèque Paho MQTT C å Télécharger le code source git clone https://github.com/eclipse/paho.mqtt.c ; cd paho.mqtt.c å Compilation avec cmake cmake -Bbuild -H. -DPAHO_ENABLE_TESTING=OFF -DPAHO_BUILD_STATIC=ON -DPAHO_WITH_SSL=ON -DPAHO_HIGH_PERFORMANCE=ON å Installation sudo cmake --build build/ --target install sudo ldconfig
- 5. Présentation Chiheb Ameur ABID 67/ 77 Développer un client MQTT sur RPI Installation de la bibliothèque Paho MQTT C++ Compilation et installation de la bibliothèque Paho MQTT C++ å Télécharger le code source git clone https://github.com/eclipse/paho.mqtt.cpp cd paho.mqtt.cpp å Compilation avec cmake cmake -Bbuild -H. -DPAHO_BUILD_STATIC=ON -DPAHO_BUILD_DOCUMENTATION=TRUE -DPAHO_BUILD_SAMPLES=TRUE å Installation sudo cmake --build build/ --target install sudo ldconfig
- 6. Présentation Chiheb Ameur ABID 68/ 77 Développer un client MQTT sur RPI Utilisation de la Bibliothèque Paho MQTT Connexion : la classe mqtt::async_client å #include <async_client.h> å La classe mqtt::async_client permet de communiquer avec un broker en utilisant des méthodes non bloquantes å Constructeur async_client (const string &serverURI, const string &clientId, iclient_persistence *persistence=nullptr) Z serverURI : spécifie l’adresse et le port du broker Z clienId : une chaine choisie pour identifier le client å La méthode token_ptr connect() permet d’établir la connexion. Elle renvoie un pointeur sur un jeton permettant de surveiller l’état de la connexion å La méthode token_ptr disconnect() permet de se déconnecter å La méthode bool is_connected() indique si une connexion est bien établie
- 7. Présentation Chiheb Ameur ABID 69/ 77 Développer un client MQTT sur RPI Utilisation de la Bibliothèque Paho MQTT Connexion : la classe mqtt::token å #include <token.h> å La classe mqtt::token fournit un mécanisme pour surveiller les actions asynchrones å La méthode wait() permet de bloquer la tâche courante jusqu’à que l’action associée au jeton soit terminée å La méthode connect_response get_connect_response() const renvoie la réponse de l’opération de connexion. Si l’opération n’est pas encore terminée, la tâche en cours se bloquera jusqu’à ce que le résultat soit disponible. Connexion : la classe mqtt::connect_response å #include <server_response.h> å Elle fournit des informations sur une connexion établie å Vérifier si une session existait déjà pour un client sur le serveur : le serveur a une session persistante stockée pour le client, étant donné l’identifiant du client spécifié dans le message de connexion. bool mqtt::connect_response::is_session_present () const å Renvoyer la version MQTT utilisée pour la connexion int mqtt::connect_response::get_mqtt_version() const
- 8. Présentation Chiheb Ameur ABID 70/ 77 Développer un client MQTT sur RPI Utilisation de la Bibliothèque Paho MQTT Exemple : connexion à un broker const std::string SERVER_ADDRESS("tcp://localhost:1883"); const std::string CLIENT_ID("paho_cpp_async_subcribe"); mqtt::async_client cli(SERVER_ADDRESS, CLIENT_ID); try { // Connect to the server cout << "Connecting to the MQTT server..." << flush; cli.connect()->wait(); } catch(const mqtt::exception &exc) { cerr << "n " << exc << endl; return 1; } ... try { std::cout << "nDisconnecting from the MQTT server..." << std::flush; cli.disconnect()->wait(); std::cout << "OK" << std::endl; } catch (const mqtt::exception& exc) { std::cerr << exc << std::endl; return 1; }
- 9. Présentation Chiheb Ameur ABID 71/ 77 Développer un client MQTT sur RPI Utilisation de la Bibliothèque Paho MQTT Inscription à un sujet å Pour récevoir les messages d’un sujet, il faut d’abord s’inscrire token_ptr mqtt::async_client::subscribe(const string &topicFilter,int qos,const subscribe_options &opts=subscribe_options(),const properties &props=properties()) Z topicFilter : le sujet avec la possibilité d’inclure des jokers Z qos : le degré de la qualité du service Z opts : des options d’inscription avec MQTT v5 Z props : les propriétés de MQTT v5 å Se désinscrire d’un sujet token_ptr mqtt::async_client::unsubscribe(const string &topicFilter,const properties &props= properties()) Z topicFilter : le sujet avec la possibilité d’inclure des jokers Z props : les propriétés de MQTT v5
- 10. Présentation Chiheb Ameur ABID 72/ 77 Développer un client MQTT sur RPI Utilisation de la Bibliothèque Paho MQTT Démarrer la réception des messages å Démarrer la réception asynchrone des messages et les stocker dans une file void mqtt::async_client::start_consuming() å Arrêter la réception des messages et ignorer tout message non lu void mqtt::async_client::stop_consuming()
- 11. Présentation Chiheb Ameur ABID 73/ 77 Développer un client MQTT sur RPI Utilisation de la Bibliothèque Paho MQTT Lecture des messages å La lecture bloquante des messages se fait à partir d’une file const_message_ptr mqtt::async_client::consume_message() Z const_message_ptr : un pointeur sur l’objet encapsulant le message. Si nullptr : échec de lecture å Lecture non bloquante bool mqtt::async_client::try_consume_message(const_message_ptr * msg) La classe message å Récupérer le nom du sujet d’un message reçu const string& mqtt::message::get_topic() const å Renvoyer sous forme d’une chaine de caractère la charge utile d’un message reçu string mqtt::message::to_string() const
- 12. Présentation Chiheb Ameur ABID 74/ 77 Développer un client MQTT sur RPI Utilisation de la Bibliothèque Paho MQTT Exemple : Réception asynchrone et lecture synchrone des messages const string SERVER_ADDRESS { "tcp://localhost:1883" }; const string CLIENT_ID { "paho_cpp_async_consume" }; const string TOPIC { "#" }; const int QOS = 1; int main(int argc, char* argv[]) { mqtt::async_client cli(SERVER_ADDRESS, CLIENT_ID); try { // Start consumer before connecting to make sure to not miss messages cli.start_consuming(); auto rsp = cli.connect()->get_connect_response(); // If there is no session present, then we need to subscribe, but if // there is a session, then the server remembers us and our subscriptions. if (!rsp.is_session_present()) cli.subscribe(TOPIC, QOS)->wait(); while (true) { // Loop to consume read messages auto msg = cli.consume_message(); if (!msg) break; cout << msg->get_topic() << ": " << msg->to_string() << endl; } if (cli.is_connected()) { cli.unsubscribe(TOPIC)->wait(); cli.stop_consuming(); cli.disconnect()->wait(); } else cout << "nClient was disconnected" << endl; } catch (const mqtt::exception& exc) { cerr << "n " << exc << endl; return 1; } return 0; }
- 13. Présentation Chiheb Ameur ABID 75/ 77 Développer un client MQTT sur RPI Utilisation de la Bibliothèque Paho MQTT Envoie de messages å Il faut créer une instance de la classe message pour le message à envoyer message_ptr mqtt::make_message(string_ref topic,binary_ref payload) message_ptr mqtt::make_message(string_ref topic,const void *payload,size_t len) Z topic : le sujet Z payload : la charge utile du message Z len : taille de message en nombre d’octets å Se désinscrire d’un sujet delivery_token_ptr mqtt::async_client::publish(string_ref topic, binary_ref payload) delivery_token_ptr mqtt::async_client::publish(string_ref topic, binary_ref payload,int qos,bool retained) Z topicFilter : le sujet avec la possibilité d’inclure des jokers Z props : les propriétés de MQTT v5
- 14. Présentation Chiheb Ameur ABID 76/ 77 Développer un client MQTT sur RPI Utilisation de la Bibliothèque Paho MQTT Exemple : Réception asynchrone et lecture synchrone des messages const string SERVER_ADDRESS {"tcp://localhost:1883"}; const string CLIENT_ID {"paho_cpp_async_publish"}; const string TOPIC { "hello" }; const char* PAYLOAD1 = "Hello World!"; const char* PAYLOAD2 = "Hi there!"; const int QOS=1; const auto TIMEOUT = std::chrono::seconds(10); int main(int argc, char* argv[]) { mqtt::async_client client(SERVER_ADDRESS, CLIENT_ID); try { client.connect()->wait(); mqtt::message_ptr pubmsg = mqtt::make_message(TOPIC, PAYLOAD1); pubmsg->set_qos(QOS); client.publish(pubmsg)->wait_for(TIMEOUT); cout << "First message was sent..." << endl; // Now try with itemized publish mqtt::delivery_token_ptr pubtok; pubtok = client.publish(TOPIC, PAYLOAD2, strlen(PAYLOAD2), QOS, false); cout << " ...with token: " << pubtok->get_message_id() << endl; cout << " ...for message with " << pubtok->get_message()->get_payload().size()<< " bytes" << endl; pubtok->wait_for(TIMEOUT); client.disconnect()->wait(); cout << "nDisconnected" << endl; } catch (const mqtt::exception& exc) { cerr << exc.what() << endl; return 1; } return 0; }