Подключение к PADI через Wi-Fi. Отправка данных через MQTT

После разбора работы с самыми популярными интерфейса и портами ввода-вывода PADI настало время перейти к самому сложному и интересному – встроенному модулю беспроводной связи Wi-Fi.

Как уже рассматривалось в статье-сравнении, нам доступна работа в сети на частоте 2.4 ГГц стандарта 802.11 b/g/n, чего с лихвой хватит для проектов, на которые модуль и рассчитан – а это, в основном, устройства управления умным домом.

В этой статье мы познакомимся с протоколом MQTT, разберёмся, как использовать его с RTL8710 из среды Arduino и научимся отправлять уведомления на Android-устройство!

MQTT – сетевой протокол, использующий для транспорта протокол TCP/IP. Впервые он был разработан в IBM в 1999 году, но пик популярности пришёл с дешёвыми Wi-Fi модулями ESP8266, на которых он и используется для связи с системами умного дома, датчиками или чем-нибудь другим.

Но RTL8710, как мы знаем, ничем не хуже, а только лучше предшественника, поэтому протокол с лёгкостью реализуется и на нём.

Все сегодняшние примеры будут загружаться из Arduino IDE. Если Вы ещё не подготовили её для работы с PADI – прочитайте нашу первую статью цикла.

Итак, разберёмся с основами протокола. Главное устройство в сети MQTT – сервер или брокер – обрабатывает все запросы клиентов. Клиенты – любые устройства, подключившиеся к брокеру.

Общение между клиентами происходит посредством топиков. Здесь уже проглядывается ассоциация с форумной жизнью – и так оно и есть! Каждый клиент может подписаться на какой-либо топик, и тогда ему будут приходить все сообщения, отправленные другими клиентами в этот топик.

Соответственно, каждый имеет право писать в топики. Сервер в таком случае можно представить, как удалённый форум, а клиенты – обычные пользователи, обсуждающие какую-либо проблему.

Брокер можно поднять на домашнем компьютере или миникомпьютере – тогда можно сделать систему изолированной от внешнего мира. В нашем примере мы воспользуемся удалённым бесплатным сервисом CloudMQTT. С регистрации на нём и начнём!

Мы надеемся, что каждый сможет указать электронную почту, нажать на кнопку и подтвердить регистрацию, поэтому перейдём сразу к созданию подключения. Вот страница «Console»:

Нажимаем Create, вводим имя подключения, выбираем сервер EU (чтобы поближе), план – Cute Cat (бесплатный):

Ещё раз нажимаем Create, снова попадаем на главную:

Для работы клиентов с брокером необходимо знать кучу параметров соединения. Их можно узнать, нажав по кнопке «Details»:

Для начала, необходимо создать пользователя. CloudMQTT позволяет определённому пользователю запретить или разрешить писать в конкретный топик с помощью правил обработки. Создадим пользователя с логином test и паролем test:

После чего перейдём к редактированию правил, разрешим ему читать и писать все топики:

Сохраняем – теперь мы готовы к подключению к брокеру!

В качестве клиентов мы будем использовать Android-смартфон с одной стороны и PADI с другой. На смартфон необходимо установить программу-клиент – нам больше всего понравилась Linear MQTT – она позволяет организовать управляющий интерфейс без каких-либо сложностей и передачи больших пакетов (как это предполагается в IoT Manager). В PADI будет зашит скетч из примеров, немного модифицированный для наглядной работы.

Начнём с настройки приложения. Скачайте и установите Linear MQTT, после чего перейдите в App Settings и введите данные с сервиса CloudMQTT:

Для получения пуш-уведомлений можно отметить эту опцию галочкой и ввести путь к топику, при попадании в который новых данных будет показано уведомление.

Обратите внимание!Имя пользователя и пароль необходимо вводить те, что Вы сами задавали, создавая пользователя.

Сохраните изменения, и, если всё в порядке, кружочек у надписи MQTT загорится зелёным – связь есть! Если это не так, проверяйте все данные на правильность!

Для добавления виджетов управления нажмите на «Паузу», появится кнопка «Плюс»:

Добавьте виджет «Value», укажите топик outTopic в графе Subscription Topic:

Теперь при получении данных от любого клиента, который запишет что-либо в топик outTopic, данные отобразятся и на экране. Перейдём к настройкам PADI.

Для работы с MQTT уже есть готовые примеры – AmebaMQTTClient-mqtt_basic. Всё, что нам нужно – подправить данные для подключения:

В строках 21 и 22 пишем имя сети Wi-Fi и пароль от неё соответственно, в строке 25 – адрес сервера, в строке 79 – меняем стандартный порт 1883 на порт, данный CloudMQTT (самый первый, не SSL, не WebSockets), в строке 49 добавляем имя и пароль тестового пользователя, как это показано далее:

Теперь можно заливать скетч, подцепляться к PADI USB-UART отладчиком и наблюдать за процессом:

Модуль успешно подключился к брокеру и отправил в топик outTopic сообщение “hello world”. Если вы правильно сконфигурировали виджет, то данные появятся и на нём:

Удачи Вам в экспериментах!