NodeMCU Lesson 6 — MQTTの基本例

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1. はじめに
2. 準備
3. ライブラリのインストール
   
4. MQTTクライアントのインストール
   
5. スケッチのアップロード
   
6. MQTTクライアント(MQTTBox)の移行
   
7. プログラム実行結果
   

はじめに

このレッスンでは、NodeMCUボード上でのMQTTプロトコルの基本的な使い方を紹介します。ここでは、MQTTクライアントとしてMQTTBoxを使用し、NodeMCUを使って以下の処理を行います：

• 2秒ごとに「hello world」をトピック「outTopic」にパブリッシュする。
• トピック「inTopic」をサブスクライブし、受信したメッセージを出力する。
• 受信したメッセージはバイナリではなく文字列である。
• サブスクライブするメッセージが “1 “であれば、オンボードLEDを点灯させる。サブスクライブするメッセージが “0 “であれば、オンボードLEDを消灯させる。

ブロッキング再接続関数を使用して、接続が切れた場合にサーバーに再接続する。メインループをブロックせずに同じ結果を得る方法については、’mqtt_reconnect_nonblocking’ の例を参照のこと。

準備:

• Osoyoo NodeMCU x1
• USB ケーブル x1
• PC x1
• アルドゥイーノIDE(Versin 1.6.4+)

NodeMCUとPCをUSBケーブルで接続します。

ライブラリのインストール

MQTTブローカーと通信するためにMQTTエンドポイントライブラリ(PubSubClient)をインストールします：

https://osoyoo.com/wp-content/uploads/samplecode/pubsubclient.zip

上記のファイルを解凍し、解凍したフォルダをアルドゥイーノIDEライブラリフォルダに移動します。

アルドゥイーノIDEを開くと、”Examples “欄に “pubsubclient “があります：

MQTTクライアントのインストール：

これらのレッスンでは、MQTTクライアントとしてMQTTBoxを使用します。(他のクライアントを使用することもできます )

• Linuxへのインストール
• Macへのインストール
• Windowsへのインストール
• WEBアプリを使う

インストールが完了するとこのような画面が表示されます：

スケッチのアップロード

以上の操作が完了したら、アルドゥイーノIDE->File->Example->pubsubclient->mqtt esp8266を開くと、以下のコードが表示されます：

以下のように、自分のWiFiとMQTTの設定に合わせてコードを編集してください：

1)WIFIの設定：

const char* ssid = “your_hotspot_ssid”;

const char* password = “your_hotspot_password”;

上記のコード行を探し、そこに自分のssidとパスワードを記述します。

2)MQTTサーバーアドレスの設定

const char* mqtt_server = “broker.mqtt-dashboard.com”;

上記のmqtt_serverの値には、自分のMQTTブローカーのURLやIPアドレスを使うことができます。また、”broker.mqtt-dashboard.com”、”iot.eclipse.org “などの有名なフリーのMQTTサーバーを使用してプロジェクトをテストすることもできます。

3)MQTT Client Settings

MQTTブローカーがclientID、ユーザー名、パスワード認証を必要とする場合は、次のように変更する必要があります。

if (client.connect(clientId.c_str()))

to

if (client.connect(clientId,userName,passWord)) //put your clientId/userName/passWord here

そうでなければ、デフォルトのままにしておく。

その後、以下のように対応するボード タイプとポート タイプを選択し、スケッチを NodeMCU にアップロードします。

• ボード：”NodeMCU 0.9(ESP-12モジュール)”
• CPU周波数：”80MHz”
• フラッシュサイズ：”4M (3M SPIFFS)”
• アップロードスピード: “115200
• ポート： NodeMCUのシリアルポートを選択してください。
• ボードポート設定

MQTTクライアント（MQTTBOX）の移行

このステップでは、MQTTBox上にMQTTクライアントを作成する方法を説明します。

MQTTBoxを開き、青いボタンをクリックして新しいMQTTクライアントを追加します。

すると

MQTT CLIENT SETTINGSを以下のように設定します：

• MQTTクライアント名 — 好きな名前を選んでください。
• プロトコル — “mqtt/tcp “を選択します。
• ホスト – この欄に “mqtt_server “を入力し、スケッチと同じであることを確認してください（ここでは “broker.mqtt-dashboard.com “を使用しています）。
• 他の設定はデフォルトのままにしてください。

クリックして変更を保存します。

上記の設定が全て正しければ、”Not Connected “が “Connected “に変わり、MQTTクライアント名とホスト名がこのページの上部に表示されます。

トピックの設定

MQTTクライアントのパブリッシュトピックが、アルドゥイーノスケッチのサブスクライブトピック（トピックはこちら）と同じであることを確認してください。

MQTTクライアントのサブスクライブトピックが、アルドゥイーノスケッチのパブリッシュトピック（outTopic）と同じであることを確認してください。

スケッチ側

プログラム実行結果：

アップロードが完了し、無線LANホットスポットの名前とパスワードの設定に問題がなく、MQTTブローカーが接続されていれば、シリアルモニターを開くと、次のような結果が表示されます：

次にMQTTクライアントを開き、ペイロード “1 “をトピックにパブリッシュすると、NodeMCUは “inTopic “にサブスクライブしてこれらのメッセージを受信し、LEDが点灯します。

このトピックにペイロード「0」を発行すると、NodeMCUのLEDが消灯します。

下図右のように、Subscribeボタンをクリックすると、このNodeMCUが発行したメッセージをSubscribeし続けます。