Virtuino mqtt как настроить

Умный дом на ESP32 через протокол MQTT

На данный момент существует много протоколов для Интернета вещей: CoAP, MQTT, AMQP… В этом руководстве познакомимся с протоколом MQTT – это один из хорошо известных протоколов Интернета вещей. Он предназначен для управления данными и их передачи между устройствами в сети Интернета вещей.

MQTT расшифровывается как Message Queuing Telemetry Transport (Передача телеметрии очередью сообщений).

Протокол имеет следующие основные особенности:

• используется механизм издатель/подписчик/топик;
• асинхронный протокол;
• компактные пакеты;
• работает поверх стека TCP/IP;
• требуется меньшая пропускная способность сети и может работать в условиях нестабильного канала передачи данных.

В основе работы протокола MQTT лежит традиционная модель клиент-сервер. Согласно этой модели, есть один сервер (также называемый брокером) и много клиентов. Клиенты всегда поддерживают связь с сервером. Задачами сервера (брокера) являются фильтрация и передача сообщений для клиентов-подписчиков.

Связь между клиентами основана на механизме издатель / подписчик / топик, в котором:

• сообщениям присваивают топик;
• издатель отправляет сообщения в сеть;
• подписчик ожидает сообщения, содержащие нужный ему топик;
• брокер координирует связь между издателями и подписчиками.

Топик представляет собой строку символов в кодировке UTF‑8 и состоит из одного или нескольких уровней, которые разделены между собой символом «/». Например: «этаж1 / комната1 / температура»: этот топик состоит из трёх уровней, лёгко понимаемых человеком (это этаж 1, комната 1 и температурный датчик).

Кроме этого существуют ещё некоторые термины, о которых необходимо знать:

QoS (Quality of Service – качество обслуживания): неформально, этот показатель обозначает вероятность прохождения пакета между двумя точками сети. Существуют следующие модели QoS:

• QoS 0 — на этом уровне издатель отправляет пакет брокеру без подтверждения доставки (этот уровень самый быстрый, но ненадёжный);
• QoS 1 — на этом уровне пакеты гарантированно доставляется брокеру, но существует вероятность дублирования сообщения от издателя. После получения дублированного сообщеня брокер заново делает рассылку подписчикам, издателю снова отправляет сообщение о получении. В случае если издатель не получает PUBACK сообщения от брокера, то осущуствляется повторная отправка пакета, а DUP присваивается значение “1”. Этот уровень используется по умолчанию.
• QoS 2 — гарантируется доставка сообщений подписчику и исключается вероятность дублирования отправленных пакетов. Здесь издатель отправляет пакет брокеру. Указывается уникальный PacketID, QoS=2 и DUP присваевается значение “0”. До тех пор, пока от брокера не получен ответ PUBREC издатель хранит сообщение неподтверждённым. Брокер должен ответить сообщением PUBREC, которое содержит тот же PacketID. ПРосле того, как пакет получен, издатель отправляет с тем же PacketID PUBREL. Пока брокер не получил PUBREL он хранит пакет у себя. После получения PUBREL копия сообщения удаляется, а издателю отправляется PUBCOMP об успешном завершении транзакции. Это самый надёжный уровень, но самый медленный.

Сохраняемые сообщения: брокер сохраняет такие сообщения после отправки, поэтому если появиться новый подписчик, интересующийся топиком этого сообщения, то оно будет отправлено ему.

Большинство библиотек, реализующих протокол MQTT, определяют несколько стандартных методов, таких как:

• Connect(): подключиться к серверу.
• Disconnect(): отключиться от сервера.
• Subscribe(): подписаться на топик сообщений, идущих от сервера.
• UnSubscribe(): отписаться от топика сообщений, идущих от сервера.
• Publish(): публикация клиентом топика в сеть.

Для демонстрационного примера мы создали простую сеть для Умного дома с тремя узлами-клиентами (смартфон, микропроцессорное управляющее устройство с интерфейсом Wi‑Fi и датчиком температуры, микропроцессорное управляющее устройство с интерфейсом Wi‑Fi и светодиодом (лампой)) и одним узлом-сервером, служащим в качестве брокера (ПК или плата Raspberry Pi).

В нашем случае мы хотим использовать смартфон для отслеживания температуры и управления (включение и выключение) светодиодом или лампой. Поэтому мы создали систему с реализацией протокола MQTT, описанную ниже.

Источник

Esp8266 управление через интернет по протоколу MQTT

Всем привет! В этой статье будет подробно рассказано и показано как буквально за 20 минут свободного времени настроить дистанционное управление модулем esp8266 с помощью приложения на Android по протоколу MQTT.

Идея дистанционного управления и мониторинга всегда будоражила умы увлеченных в электронике и программировании людей. Ведь возможность в любой момент времени получить или отправить нужные данные, не зависимо от своего местоположения, дает широкие возможности. В своих прошлых статьях ( Статья 1 и Статья 2) я пытался рассмотреть несколько доступных и относительно простых вариантах реализации дистанционного управления микроконтроллерами через интернет. Однако время и весь мир не стоит на месте – прогресс продолжает свое неумолимое движение вперед. За это небольшое время приобрел широкую популярность модуль esp8266 который благодаря низкой цене и встроенному wi-fi стал одним из основных составляющих «Умного дома».

На данный момент MQTT является передовым и наиболее популярным протоколом передачи данных между отдельными устройствами в рамках систем «Умного дома». Он обладает рядом преимуществ по отношению к другим протоколам:
— низкое потребление трафика;
— соединение между клиентом и сервером всегда открыто;
— не нагружает интернет канал;
— отсутствие задержек в передаче данных;
— удобная система подписок на топики;
Всё это дает возможность мониторинга и управления в режиме реального времени. Однако MQTT требует наличие своего собственного сервера, который выполняет роль посредника между клиентами сети. Тут есть два выхода либо создавать свой сервер либо использовать сторонние сервисы.

Описываемая система управления состоит из двух основных частей: сервера MQTT (он как правило один) и клиентов, которых может быть довольно много. В нашем случае в качестве клиентов будут выступать приложение на Android и сам модуль esp8266.

Алгоритм работы системы следующий. Клиенты подключаются к серверу и сразу после подключения каждый из них осуществляет подписку на и интересующие его топики. Всё общение между клиентами проходит транзитом через сервер, который перенаправляет данные другим клиентам с учетом их подписок.

В нашем случае мы будем использовать крайне удобный сервис www.cloudmqtt.com у которого есть бесплатный тарифный план (Cute Cat), который полностью покроет потребности для реализации небольшой собственной системы «умного дома».

Пройдём регистрацию на сайте и получаем необходимые данные для доступа к серверу. При настройке клиентов необходимо использовать обычный Порт ( без SSL и TLS).

Приложение на Android.

Наше приложение будет выступать в качестве пульта управления для микроконтроллера, а так же будет принимать и отображать всю получаемую информацию от esp8266.

Приложение называется IoT MQTT Dashboard и представляет собой готовый mqtt клиент с небольшим количеством очень удобных виджетов. Более подробно о работе с приложением можно посмотреть на видео.

Модуль прошивается в среде программирования Arduino, однако хочу заметить что у модуля проблемы с прошивкой в последних версиях Arduino, поэтому рекомендую использовать версию 1.6.4.
Для примера к esp8266 подключены светодиод (5 пин) и датчик температуры ds18b20 (2 пин).
Так как для управления светодиода необходимо получать данные, то esp после подключения должно оформить подписку на соответствующий топик «test/led» иначе все отправленные данные пройдут мимо нашего микроконтроллера.
Для отправки данных температуры подписка не нужно, но при передаче значений температуры необходимо указывать топик в который эти данные пойдут.

Ниже приведен скетч с подробными комментариями.

// Светодиод подлкючен к 5 пину
// Датчик температуры ds18b20 к 2 пину

#define ONE_WIRE_BUS 2
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);

const char *ssid = «AIRPORT»; // Имя вайфай точки доступа
const char *pass = «PASSWORD»; // Пароль от точки доступа

const char *mqtt_server = «server»; // Имя сервера MQTT
const int mqtt_port = 11140; // Порт для подключения к серверу MQTT
const char *mqtt_user = «Login»; // Логи от сервер
const char *mqtt_pass = «Pass»; // Пароль от сервера

#define BUFFER_SIZE 100

bool LedState = false;
int tm=300;
float temp=0;

// Функция получения данных от сервера

void callback(const MQTT::Publish& pub)
<
Serial.print(pub.topic()); // выводим в сериал порт название топика
Serial.print(» => «);
Serial.print(pub.payload_string()); // выводим в сериал порт значение полученных данных

String payload = pub.payload_string();

if(String(pub.topic()) == «test/led») // проверяем из нужного ли нам топика пришли данные
<
int stled = payload.toInt(); // преобразуем полученные данные в тип integer
digitalWrite(5,stled); // включаем или выключаем светодиод в зависимоти от полученных значений данных
>
>

WiFiClient wclient;
PubSubClient client(wclient, mqtt_server, mqtt_port);

sensors.begin();
Serial.begin(115200);
delay(10);
Serial.println();
Serial.println();
pinMode(5, OUTPUT);
>

void loop() <
// подключаемся к wi-fi
if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) <
Serial.print(«Connecting to «);
Serial.print(ssid);
Serial.println(«. «);
WiFi.begin(ssid, pass);

if (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED)
return;
Serial.println(«WiFi connected»);
>

// подключаемся к MQTT серверу
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) <
if (!client.connected()) <
Serial.println(«Connecting to MQTT server»);
if (client.connect(MQTT::Connect(«arduinoClient2»)
.set_auth(mqtt_user, mqtt_pass))) <
Serial.println(«Connected to MQTT server»);
client.set_callback(callback);
client.subscribe(«test/led»); // подписывааемся по топик с данными для светодиода
> else <
Serial.println(«Could not connect to MQTT server»);
>
>

if (client.connected()) <
client.loop();
TempSend();
>

>
> // конец основного цикла

// Функция отправки показаний с термодатчика
void TempSend() <
if (tm==0)
<
sensors.requestTemperatures(); // от датчика получаем значение температуры
float temp = sensors.getTempCByIndex(0);
client.publish(«test/temp»,String(temp)); // отправляем в топик для термодатчика значение температуры
Serial.println(temp);
tm = 300; // пауза меду отправками значений температуры коло 3 секунд
>
tm—;
delay(10);
>

В результате мы получаем удобный инструмент для дистанционного управления и мониторинга данных, который довольно прост в освоении и будет по силу даже начинающим.

Видео с демонстрацией работы системы управления

Подробная видеоинструкция по настройке системы

Один из вариантов применения управления esp8266 через MQTT протокол

Управление светодиодной лентой через интернет

Если у вас возникли вопросы по данному материалу, то рекомендую посмотреть вторую часть видео, где материал изложен более наглядно.

В архиве находятся скетч и все необходимые библиотеки для прошивки микроконтроллера скетчем из примера.
Обращаю ваше внимание, что библиотека ESP8266WiFi.h не входит в данный архив, она устанавливается через Boards manager в среде Arduino.

Источник

Virtuino mqtt как настроить

Start with Virtuino NOW!

10 minutes video tutorials

Virtuino is an HMI platform for IoT servers, Arduino ESP and similar boards, MQTT brokers, PLCs and Modbus servers

Create amazing virtual screens on your phone or tablet to control every automation system via Bluetooth, WiFi or Web.

Create visual interfaces with widgets like LEDs, buttons, switches, value displays, instruments, regulators etc.

Virtuino 6 is the new Virtuino platform upgrade.

One app for any type of connection.
The new Virtuino 6 includes all older Virtuino Apps
The App Virtuino (ver 5.x.x) will be updated to the new release automatically on playstore.
The users of the apps Virtuino MQTT, Virtuino SE & Virtuino Modbus have to start using the Virtuino 6 app.
The next table shows how compatible the current platform apps are with the new Virtuino 6 app.

The apps Virtuino SE, Virtuino MQTT and Virtuino Modbus will stop being supported. They will be removed from playstore at the end of 2021 but they will be available to the users from the Virtuino web site.

The users that have the pro version of these apps will get new licence for the Virtuino 6 pro version automatically.
The current Virtuino 5.0.x version will be available on Virtuino web site as different instance. The users will have to install this version only in case the new version is not compatible with their projects.

We strongly recommend to the current users to install the new Virtuino 6 version and then test the projects.

For any incompatibility issues it is very important to contact to us.

Источник

Virtuino mqtt как настроить

Virtuino SE Tutorial: Communication with ESP8266 or ESP32 module

Step1:

Before running this tutorial you have to have already installed the ESP8266 or ESP32 boards to Arduino IDE software

Step2:

Download the following example:

Unzip and load the example to Arduino IDE software

Step3:

Configure the example code

1. Enter the name (SSID) and password of your WiFi network to the code

2. Enter an IP address for your ESP module

The IP has to have the same three first numbers with your router IP

For example if your router IP is 192.168.1 . 1 select an IP like 192.168.1 . 150

Step4:

Connect the ESP board to usb port of your PC

Step5:

1. Select your ESP board and the correct port.

2. Upload the example

3. After the uploading open the serial monitor. Press the reset button of the board and check the serial monitor.

You have to see the following lines. The second line will be the IP of your module

WiFi connected
192.168.1.150

Источник