通过互联网控制你的夜灯 - 虚拟物联网硬件和树莓派

物联网设备需要通过 MQTT 与 test.mosquitto.org 通信，以发送包含光传感器读数的遥测值，并接收控制 LED 的命令。

在本课程的这一部分，你将把树莓派或虚拟物联网设备连接到 MQTT broker。

安装 MQTT 客户端包

为了与 MQTT broker 通信，你需要在树莓派或虚拟设备的虚拟环境中安装一个 MQTT 库的 pip 包。

任务

安装 pip 包

1. 在 VS Code 中打开夜灯项目。

2. 如果你使用的是虚拟物联网设备，请确保终端正在运行虚拟环境。如果你使用的是树莓派，则无需使用虚拟环境。

3. 运行以下命令以安装 MQTT pip 包：

   pip3 install paho-mqtt

编写设备代码

设备已经准备好进行编码。

任务

编写设备代码。

1. 在 app.py 文件顶部添加以下导入：

   import paho.mqtt.client as mqtt

   paho.mqtt.client 库允许你的应用通过 MQTT 进行通信。

2. 在光传感器和 LED 的定义之后添加以下代码：

   id = '<ID>'
   
   client_name = id + 'nightlight_client'

   将 <ID> 替换为一个唯一的 ID，该 ID 将用作此设备客户端的名称，并在后续用于此设备发布和订阅的主题名称。test.mosquitto.org broker 是公共的，许多人都在使用，包括其他完成此任务的学生。拥有一个唯一的 MQTT 客户端名称和主题名称可以确保你的代码不会与其他人的代码冲突。在稍后的任务中创建服务器代码时，你也需要使用此 ID。

   💁 你可以使用像 GUIDGen 这样的网站生成一个唯一的 ID。

   client_name 是此 MQTT 客户端在 broker 上的唯一名称。

3. 在这段新代码的下方添加以下代码，以创建一个 MQTT 客户端对象并连接到 MQTT broker：

   mqtt_client = mqtt.Client(client_name)
   mqtt_client.connect('test.mosquitto.org')
   
   mqtt_client.loop_start()
   
   print("MQTT connected!")

   此代码创建客户端对象，连接到公共 MQTT broker，并启动一个处理循环，该循环在后台线程中运行，监听任何已订阅主题的消息。

4. 以与完成任务的上一部分代码相同的方式运行代码。如果你使用的是虚拟物联网设备，请确保 CounterFit 应用正在运行，并且光传感器和 LED 已在正确的引脚上创建。

   (.venv) ➜  nightlight python app.py 
   MQTT connected!
   Light level: 0
   Light level: 0

💁 你可以在 code-mqtt/virtual-device 文件夹或 code-mqtt/pi 文件夹中找到此代码。

😀 你已成功将设备连接到 MQTT broker。