在Ubuntu上自建MQTT服务器

吴彦祖大陆分祖

目录一、介绍二、说明三、搭建步骤步骤1：安装Ubuntu步骤2：配置网络（设置网络桥接模式）步骤3：安装配置mosquitto步骤4：运行测试步骤5：MQTTX测试四、搭建完成及后续五、代码操作一、介绍MQTT是广泛应用于物联网的一种轻量级、基于发布-订阅模式的消息传输协议。文章中搭建的是本地的MQTT服务器，在同一局域网下可以进行连接和消息转发。如果想公布到公网，请自行百度，该文章仅用作学习。二、说明搭建并运行成功的一些环境设置和说明（建议搭建前先看看）在Ubutu18.04上搭建成功并运行。使用了mosquitto开源消息代理软件。MQTT版本为3.1.1。Ubuntu设置了桥接模式。（这块很难成功）使用了MQTTX软件进行连接测试。三、搭建步骤步骤1：安装Ubuntu安装Ubuntu18.04（我在Ubuntu18.04上测试成功），如何安装Ubuntu自行百度，有很多安装方法。若有其他的Ubuntu的版本也可跟着一步一步的搭建，理论上不影响。步骤2：配置网络（设置网络桥接模式）为什么配置网络原因1：因为在Ubuntu上搭建的MQTT服务器，为了保证主机能访问服务器，需要对网络进行设置。（称主机为window，服务器就是Ubuntu。若无特殊说明，以下都称主机和服务器）。为什么配置网络原因2：在同一局域网下进行连接和消息转发，需要保证主机和服务器处于同一网段下，这样主机和服务器双方才能ping通。只测试了桥接模式，也可以试试NAT模式，NAT模式我没有试过。不知道能不能ping通。桥接模式的设置也可以百度，自行设置，不一定按照本文。最后保证主机与服务器能相互ping通即可。先在Windows安全中心-->防火墙与网络保护-->高级设置里面。开启红色框中的规则（如下图）下面就跟着视频操作就行，桥接模式设置完成才进行下一步骤！！！。视频里面的注意点：网卡选择是指的是电脑本身出厂的网卡。网卡是什么型号在设备管理器里面可自行查看。视频操作完后，按照下方图片所示更改下hosts内容，192.168.187.55为你自己的ip地址，ip地址后面是名称。步骤3：安装配置mosquitto依次执行下列步骤，在Ubuntu终端里面1、运行sudoapt-getupdate更新源。2、运行sudoapt-getinstallmosquitto指令安装mosquito。3、安装客户端：sudoapt-getinstallmosquitto-clients4、添加账户及密码：sudomosquitto_passwd-c/etc/mosquitto/pwfile.txtadmin输入自设密码：123说明：admin是账户，可以自己设定，密码也可以自己设定。账户和密码需要记住，后续测试会用到。5、安装完成后查看服务器状态，当为active状态下则MQTT服务器正在运行。sudoservicemosquittostart  #启动服务器sudoservicemosquitto stop #停止服务器sudoservicemosquittorestart #重启服务器sudoservicemosquittostatus #查看服务器当前状态sudosystemctlenablemosquitto.service  #设置开机启动步骤4：运行测试1、订阅主题（终端1）mosquitto_sub-hlocalhost-t"test001/#"-uadmin-P123-i"client1"说明：只需要更改标黄了的3个地方。test001是订阅主题，可自己设置，/#是指的订阅test001的所有主题，/#起到通配符的作用；admin，123为账户和密码。2、发布主题（终端2）mosquitto_pub-hlocalhost-t"test001/testTopic"-uadmin-P123-m"HelloMQTT"说明：HelloMQTT是发布的消息，可自己更改。3、订阅客户端存活连接数mosquitto_sub-hlocalhost-t'$SYS/broker/clients/active'-ubook-Proot-i"client2"步骤5：MQTTX测试下载mqttx，下载Windows桌面端即可，下载地址：MQTTX下载打开MQTTX进行配置（MQTTX可以设置中文）按照下图配置，名称可自定义，ClientID也可自定义，旁边有随机生成，服务器地址可以ipconfig查看，用户名和密码是你自己设置的。mqtt版本选择3.1.1，版本太高不会连接成功。配置完后点击连接。第一步就是发送主题（test001），第二步是编写json格式，第三步点击发送。然后就能在Ubuntu下看到发送的json消息是什么。注意在ubuntu下要先订阅主题。四、搭建完成及后续到这步就已经完成了本地MQTT服务器的搭建和测试，后续就可以对服务器进行操作。例如：在物联网中，用WiFi模块（esp8266-01s）将传感器采集的数据上传到服务器上。也可以用其他语言对mqtt消息进行监听或者是发布消息。注意：因为我是连接的wifi热点，所以这个ip地址每天都会更改，解决办法就是每天新建一个网络，或者设置为静态ip。或者也可以搭建在云服务器上。五、代码操作我是用的python代码操作mqtt的订阅主题和发布主题。数据是随机数产生。代码一：（发布消息）importjsonimportrandomimporttimefrompaho.mqttimportclientasmqtt_clientbroker='192.168.187.55'#服务器地址port=1883topic="test001/testTopic"#主题#clientIDclient_id=f'python-mqtt-{random.randint(0,100)}'defconnect_mqtt()->mqtt_client:defon_connect(client,userdata,flags,rc,properties):ifrc==0:print("ConnectedtoMQTTBroker!")else:print("Failedtoconnect,returncode%d\n",rc)#client=mqtt_client.Client(client_id,mqtt.CallbackAPIVersion.VERSION1)client=mqtt_client.Client(mqtt_client.CallbackAPIVersion.VERSION2,client_id)client.on_connect=on_connectclient.connect(broker,port)returnclientdefpublish(client):msg_count=0whileTrue:time.sleep(10)#生成经纬度随机数生成，模拟设备位置longitude=random.uniform(103.5,104.5)latitude=random.uniform(30.5,31.5)jingwei=str(longitude)+","+str(latitude)#生成传感器随机值temperature=round(random.uniform(15,35),2)humidity=round(random.uniform(30,80),2)harmful=round(random.uniform(0,100),2)smoke=round(random.uniform(0,50),2)water=round(random.uniform(0,5),2)wind=random.choice(["北风","东北风","东风","东南风","南风","西南风","西风","西北风"])#生成随机风向fire=random.choice(["检测到火焰较弱","检测到火焰中等","火焰较强,请注意","未检测到火焰"])gas_speed=round(random.uniform(0,10),2)#生成随机气体流动速度#生成JSON格式的数据data={"经纬度":jingwei,"温度(°C)":temperature,"湿度(%RH)":humidity,"有害气体浓度(ppm)":harmful,"烟雾浓度(ppm)":smoke,"水位高度(m)":water,"风向":wind,"火焰状态":fire,"气体流动速度(m/s)":gas_speed,"传感器采集时间":time.strftime("%Y-%m-%d%H:%M:%S",time.localtime())}msg=json.dumps(data,ensure_ascii=False)result=client.publish(topic,msg)#result:[0,1]status=result[0]ifstatus==0:print(f"基本数据`{msg}`到主题`{topic}`")else:print(f"错误:{topic}")msg_count+=1defrun():client=connect_mqtt()publish(client)if__name__=='__main__':try:run()exceptKeyboardInterrupt:print("程序已中断。")代码二：（订阅主题消息）importrandomimportwarningsfrompaho.mqttimportclientasmqtt_clientwarnings.filterwarnings("ignore")broker='192.168.187.55'#服务器地址port=1883data_topic="test001/testTopic"client_id=f'python-mqtt-subscriber-{random.randint(0,100)}'defon_connect(client,userdata,flags,rc,properties=None):ifrc==0:client.subscribe(data_topic)else:returnrcdefon_message(client,userdata,msg):print(f"收到数据:{msg.payload.decode()}")defconnect_mqtt():client=mqtt_client.Client(mqtt_client.CallbackAPIVersion.VERSION2,client_id)client.on_connect=on_connectclient.on_message=on_messageclient.connect(broker,port)client.loop_forever()if__name__=='__main__':connect_mqtt()运行结果展示：