一文带你了解 MQTT 协议（连接 ONE-NET平台）_丿轩雪 的博客

MQTT 协议连接 ONE-NET 详解

写在前面

​  本文采用 网络调试助手 发送MQTT协议报文(16进制) 连接 ONE-NET 平台，采用的 为 MQTT v3.1.1 标准协议。带你直接 学会 MQTT 协议。

 

ONE-NET 端创建设备

​   由于我们需要使用 MQTT 协议 连接 ONE-NET 平台，所以我们需要先创建一个设备。
 

1. 进入 ONE-NET 平台，进入控制台首页，切换置旧版

 

2. 点击最左侧圆球，选择多协议接入

 

3. 我们这次采用的是 MQTT 协议，所以直接创建MQTT 协议的产品即可。

 

4. 联网方式选择 wifi 即可

 

5. 再添加设备，注意：鉴权信息就是你后面需要使用的 密码，下面的鉴权信息是 博主本人的 QQ号，有需要讨论问题可以添加！

 

6. 这时候我们需要记录三个连接 ONE-NET 的数据，一个是设备 ID，一个是产品 ID,一个是鉴权信息

​  设备ID 和 密码的话：就是你前面设置的鉴权信息。如果遗忘的话，可以在设备详情里查找

 最后，ONE-NET 端 的设备就创建完毕了。

通过 MQTT v3.1.1协议 编写对应的报文

​  MQTT 协议报文由三部分组成，固定报文，可变报头和有效载荷，所以我们编写 MQTT 协议报文也需要从这三方面入手。

1. 通过网络调试助手连接报文 连接 ONE-NET 端

1. 固定报头

 首先是固定报头，上述是 CONNECT 报文的固定报头，由图可知 byte1 = 10，剩余长度是可变报头+有效载荷，如下图所示，剩余长度最多为四个字节，最高位如果 为 1 ，代表下面还有 至少一个字节数。后面当所有报文都编写完后再计算剩余长度大小。

 

2. 可变报头

​

​ 如上图所示，我们可以编写出 byte1 - byte7，大概为 00 04 4D 51 54 54 04 （16进制数）

​ byte 8 表示，由于 ONE-NET 端不允许匿名登录，所以我们需要将 用户名标志，密码标志置 1，由于我们为初学者，我们只需要再掌握一个QoS服务质量即可，下面是服务质量分析图。

​  一般我们采用 最多分发一次即可。也就是 QoS = 0 ，bit2 bit1 为 00

​  byte 9 和 byte 10 为 保活时间，我这边采取 100 的 保活时间，变成16进制数也就是 64

 ​ 所以 byte9 和byte 10 分别为 00 64

​   所以固定报头和可变报头为:10 xx(未计算剩余长度) 00 04 4d 51 54 54 04 c0 00 64

 

3. 有效载荷

 我们需要验证 设备号，用户名（产品 ID）和密码（鉴权信息）。
由于报文为16进制数，我们可以通过网络助手快速计算出这些数据的16进制数和字节长度。

 先选择 UDP 形式，连接远程主机，并且分别把设备 ID，产品ID，密码输入

​  再点击 16 进制数，将该数值转化为 16 进制数。发送的数值为 9 ，注意：要转换成16进制数，换算成 16 进制数 也是 9。所以不必对其进行额外的 进制转换。

 所以有效载荷就为：00 09 37 38 39 35 34 36 38 30 35 00 06 34 35 38 39 34 35 00 09 31 33 36 39 32 38 38 33 31 （先输入 设备号 大小 00 - 09 再输入其设备号，后续一样操作）

 最后将 可变报头和有效载荷 一起输入到网络调试助手计算字节大小，注意：复制数值前先勾选16进制数，因为我们已经将前面的转换为16进制数了

 我这边为 40 ，转化为 16进制数为 28 ，所以我的剩余长度就为 28

 CONNECT连接报文总共为：10 28 00 04 4d 51 54 54 04 c0 00 64 00 09 37 38 39 35 34 36 38 30 35 00 06 34 35 38 39 34 35 00 09 31 33 36 39 32 38 38 33 31

 这时候我们将 网络调试助手 换成 TCP Client 端，远程主机地址为：183.230.40.39 :6002，并且在复制前先勾选16进制发送，和16进制数接受，换行等。

 由图我们发送连接报文，发现返回 20 02 00 00，并且设备已经在线了，说明我们连接成功。

 CONNACK - 确认连接请求 固定报头 就为 20 02 ，也再一次证明为 连接确认请求

​  其他的报文也和这个 连接报文 差不多，可以自己阅读 MQTT v3.1.1 标准协议。

 下面是 Keil5 编写的 MQTT 连接报文

uint8 MQTT_PacketConnect(const int8 *user, const int8 *password, const int8 *devid,
						uint16 cTime, uint1 clean_session, uint1 qos,
						const int8 *will_topic, const int8 *will_msg, int32 will_retain,
						MQTT_PACKET_STRUCTURE *mqttPacket)
{
	//flags 用于接收 byte 8 ,判断用户名，密码，服务质量，遗嘱信息等	
	uint8 flags = 0;															
	uint8 will_topic_len = 0;															
	uint16 total_len = 15;
	int16 len = 0, devid_len = strlen(devid);   //设备号
	
	if(!devid)									//如果设备号为空，直接退出
		return 1;
	
	total_len += devid_len + 2;       			// + 2 表示需要使用两个字节表示 设备号的起始和结束位置
	
	//判断断线后，是否清理离线消息：1-清理， 0-不清理
	if(clean_session)		//默认为 0 就好
	{
		flags |= MQTT_CONNECT_CLEAN_SESSION; //MQTT_CONNECT_CLEAN_SESSION = 0x02，根据 byte8 第2位为 1 的话代表清理离线消息
	}
	
	//异常掉线是，服务器发送的 Topic
	if(will_topic)				//默认为 NULL 即可
	{
		flags |= MQTT_CONNECT_WILL_FLAG;
		will_topic_len = strlen(will_topic);
		total_len += 4 + will_topic_len + strlen(will_msg);
	}
	
	//qos 级别，主要用于 publish 消息
	switch((unsigned char)qos)
	{
		case MQTT_QOS_LEVEL0:
			flags |= MQTT_CONNECT_WILL_QOS0;			//最多一次
		break;
		
		case MQTT_QOS_LEVEL1:
			flags |= (MQTT_CONNECT_WILL_FLAG | MQTT_CONNECT_WILL_QOS1);	//最少一次
		break;
		
		case MQTT_QOS_LEVEL2:
			flags |= (MQTT_CONNECT_WILL_FLAG | MQTT_CONNECT_WILL_QOS2);	//只有一次
		break;
		
		default:
		return 2;
	}
	
	//主要用于 publish 消息，代表服务器要保留这次推送的信息，如果有新的订阅者，就把该消息推送给它
	if(will_retain)
	{
		flags |= (MQTT_CONNECT_WILL_FLAG | MQTT_CONNECT_WILL_RETAIN);
	}
	
	//ONE-NET 不允许匿名登录，需要判断
	if(!user || !password)
	{
		return 3;
	}
	flags |= MQTT_CONNECT_USER_NAME | MQTT_CONNECT_PASSORD; //byte8 判断是否有用户名，密码
	
	total_len += strlen(user) + strlen(password) + 4;		//总长度加 4
	
	//分配新内存
	MQTT_NewBuffer(mqttPacket, total_len);   //本质是 malloc 创建
	if(mqttPacket->_data == NULL)			//由于创建的时候，将data全部置0，所以做个判断
		return 4;
	
	memset(mqttPacket->_data, 0, total_len); //清空下 data，保证无数据
	
/*************************************固定头部******************************************/
	
	//byte1---------------------连接报文的话为 10 ------------------------------------------
	mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = MQTT_PKT_CONNECT << 4;//1 左移四位
	
	//byte2----------------------剩余长度计算----------------------------------------------
	len = MQTT_DumpLength(total_len - 5, mqttPacket->_data + mqttPacket->_len);
	if(len < 0)
	{
		MQTT_DeleteBuffer(mqttPacket);
		return 5;
	}
	else
		mqttPacket->_len += len;    //添加剩余长度字节大小 len 大小为0-4
	
/*************************************可变报头************************************/
	
	//可变报头----------------------协议长度和协议名（固定的）---------------------------------
	mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = 0;
	mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = 4;
	mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = 'M';
	mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = 'Q';
	mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = 'T';
	mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = 'T';
	
	//----------------------protocol level 4（固定）---------------------------------------
	mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = 4;
	
	//byte8----------------------判断是否存在用户名，密码等标志-----------------------------
    mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = flags;
	
	//byte9，byte10---------------保活时间----------------------------------------
	//#define MOSQ_MSB(A)         (uint8)((A & 0xFF00) >> 8)
	//#define MOSQ_LSB(A)         (uint8)(A & 0x00FF)

	mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = MOSQ_MSB(cTime);
	mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = MOSQ_LSB(cTime);
	 
/*************************************有效载荷*****************/

	//有效载荷----------------------------devid长度，devid---------------------------------
	mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = MOSQ_MSB(devid_len);//
	mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = MOSQ_LSB(devid_len);
	
	strncat((int8 *)mqttPacket->_data + mqttPacket->_len, devid, devid_len);
	mqttPacket->_len += devid_len;
	
	//有效载荷----------------------------will_flag 和 will_msg（默认为 NULL 0）-------------
	//不执行下列代码
	if(flags & MQTT_CONNECT_WILL_FLAG)
	{
		unsigned short mLen = 0;	
		if(!will_msg)				
			will_msg = "";
		
		mLen = strlen(will_topic);
		mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = MOSQ_MSB(mLen);
		mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = MOSQ_LSB(mLen);
		strncat((int8 *)mqttPacket->_data + mqttPacket->_len, will_topic, mLen);
		mqttPacket->_len += mLen;
		
		mLen = strlen(will_msg);
		mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = MOSQ_MSB(mLen);
		mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = MOSQ_LSB(mLen);
		strncat((int8 *)mqttPacket->_data + mqttPacket->_len, will_msg, mLen);
		mqttPacket->_len += mLen;
	}
	
	//有效载荷----------------------------use用户名-----------------------------------------
	if(flags & MQTT_CONNECT_USER_NAME)	//判断用户名这一位是否置 1，置1代表存在用户名	
	{
		unsigned short user_len = strlen(user);
		mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = MOSQ_MSB(user_len);	
		mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = MOSQ_LSB(user_len);
		//使用 strncat 函数添加用户名
		strncat((int8 *)mqttPacket->_data + mqttPacket->_len, user, user_len);
		mqttPacket->_len += user_len;
	}

	//有效载荷----------------------------password密码-------------------------------------
	if(flags & MQTT_CONNECT_PASSORD)	//判断密码这一位是否置 1，置1代表存在密码
	{
		unsigned short psw_len = strlen(password);
		mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = MOSQ_MSB(psw_len);
		mqttPacket->_data[mqttPacket->_len++] = MOSQ_LSB(psw_len);
		strncat((int8 *)mqttPacket->_data + mqttPacket->_len, password, psw_len);
		mqttPacket->_len += psw_len;
	}

	return 0;

}

最后

​ 本专栏完结了，最后给大家提供下所有的源代码。有需要自取。

​ github代码地址 如果可以的话，能帮我 github 上点个赞么。

 若是该文章对你有作用或是觉得文章写得还行，帮忙点点赞，三连！