Aracılığıyla paylaş

Öğretici - Cihaz SDK'sı kullanmadan IoT cihaz istemcisi geliştirmek için MQTT kullanma

Mümkünse IoT cihaz istemcilerinizi oluşturmak için Azure IoT Cihaz SDK'larından birini kullanmanız gerekir. Ancak bellek kısıtlanmış cihaz kullanma gibi senaryolarda IoT hub'ınızla iletişim kurmak için bir MQTT kitaplığı kullanmanız gerekebilir.

Bu öğreticideki örnekler Eclipse Mosquitto MQTT kitaplığını kullanır.

Bu öğreticide aşağıdakilerin nasıl yapılacağını öğreneceksiniz:

  • C dili cihaz istemci örnek uygulamalarını oluşturun.
  • Telemetri göndermek için MQTT kitaplığını kullanan bir örnek çalıştırın.
  • IoT hub'ınızdan gönderilen buluttan cihaza iletiyi işlemek için MQTT kitaplığını kullanan bir örnek çalıştırın.
  • Cihazdaki cihaz ikizini yönetmek için MQTT kitaplığını kullanan bir örnek çalıştırın.

Bu öğreticideki adımları tamamlamak için bir Windows veya Linux geliştirme makinesi kullanabilirsiniz.

Azure aboneliğiniz yoksa başlamadan önce ücretsiz bir hesap oluşturun.

Önkoşullar

Geliştirme makinesi önkoşulları

  1. Visual Studio'yu (Community, Professional veya Enterprise) yükleyin. C++ iş yüküyle Masaüstü geliştirmeyi etkinleştirdiğinizden emin olun.

  2. CMake'yi yükleyin. Tüm kullanıcılar için sistem PATH'sine CMake ekle seçeneğini etkinleştirin.

  3. Mosquitto'nunx64 sürümünü yükleyin.

Ortamınızı Azure CLI’ye hazırlama

Ortamınızı ayarlama

Henüz bir IoT hub'ına sahip değilseniz adlı mqtt-sample-rgkaynak grubunda serbest katmanlı bir IoT hub'ı oluşturmak için aşağıdaki komutları çalıştırın. Komut, IoT hub'ının adını oluşturmak için my-hub adını örnek olarak kullanır. IoT hub'ınız için yerine kullanılacak my-hubbenzersiz bir ad seçin:

az group create --name mqtt-sample-rg --location eastus
az iot hub create --name my-hub --resource-group mqtt-sample-rg --sku F1

IoT hub'ınızın adını not alın, daha sonra ihtiyacınız olacak.

IoT hub'ınıza bir cihaz kaydedin. Aşağıdaki komut, mqtt-dev-01 adlı bir cihazı my-hub adlı bir IoT hub'ına kaydeder. IoT hub'ınızın adını kullandığınızdan emin olun:

az iot hub device-identity create --hub-name my-hub --device-id mqtt-dev-01

IoT hub'ınıza cihaz erişimi veren bir SAS belirteci oluşturmak için aşağıdaki komutu kullanın. IoT hub'ınızın adını kullandığınızdan emin olun:

az iot hub generate-sas-token --device-id mqtt-dev-01 --hub-name my-hub --du 7200

Komut çıktısının SAS belirtecini, daha sonra ihtiyaç duyacağınız için not edin. SAS belirteci şuna benzer: SharedAccessSignature sr=my-hub.azure-devices.net%2Fdevices%2Fmqtt-dev-01&sig=%2FnM...sNwtnnY%3D&se=1677855761

Tavsiye

Varsayılan olarak SAS belirteci 60 dakika geçerlidir. --du 7200 Önceki komuttaki seçenek, belirteç süresini iki saate uzatır. Kullanmaya hazır olmadan önce süresi dolarsa yeni bir tane oluşturun. Ayrıca daha uzun bir süreye sahip bir belirteç de oluşturabilirsiniz. Daha fazla bilgi edinmek için bkz. az iot hub generate-sas-token.

Önemli

Bu makale, simetrik anahtar kimlik doğrulaması olarak da adlandırılan paylaşılan erişim imzasını kullanarak bir cihazı bağlama adımlarını içerir. Bu kimlik doğrulama yöntemi test ve değerlendirme için uygundur, ancak X.509 sertifikalarını kullanarak bir cihazın kimliğini doğrulamak daha güvenli bir yaklaşımdır. Daha fazla bilgi edinmek için bkz . IoT çözümleri > için en iyi güvenlik yöntemleri Bağlantı güvenliği.

Örnek depoyu kopyalama

Örnek depoyu yerel makinenizde uygun bir konuma kopyalamak için aşağıdaki komutu kullanın:

git clone https://github.com/Azure-Samples/IoTMQTTSample.git

Depo şunları da içerir:

  • paho-mqtt kütüphanesini kullanan bir Python örneği.
  • Cli kullanarak mosquitto_pub IoT hub'ınızla etkileşim kurma yönergeleri.

C örneklerini oluşturma

Örneği derlemeden önce IoT hub'ını ve cihaz ayrıntılarını eklemeniz gerekir. Kopyalanan IoTMQTTSample deposunda mosquitto/src/config.h dosyasını açın. IoT hub'ınızın adını, cihaz kimliğini ve SAS belirtecini aşağıdaki gibi ekleyin. IoT hub'ınızın adını kullandığınızdan emin olun:

// Copyright (c) Microsoft Corporation.
// Licensed under the MIT License.

#define IOTHUBNAME "my-hub"
#define DEVICEID   "mqtt-dev-01"
#define SAS_TOKEN  "SharedAccessSignature sr=my-hub.azure-devices.net%2Fdevices%2Fmqtt-dev-01&sig=%2FnM...sNwtnnY%3D&se=1677855761"

#define CERTIFICATEFILE CERT_PATH "IoTHubRootCA.crt.pem"

Uyarı

IoTHubRootCA.crt.pem dosyası, TLS bağlantısı için CA kök sertifikalarını içerir.

Mosquitto/src/config.h dosyasındaki değişiklikleri kaydedin.

Örnekleri oluşturmak için kabuğunuzda aşağıdaki komutları çalıştırın:

cd mosquitto
cmake -Bbuild
cmake --build build

Linux'ta ikili dosyalar mosquitto klasörünün altındaki ./build klasöründedir.

Windows'da ikili dosyalar mosquitto klasörünün altındaki .\build\Debug klasöründedir.

Telemetri gönderme

mosquitto_telemetry örneği, MQTT kitaplığını kullanarak IoT hub'ınıza cihazdan buluta telemetri iletisi göndermeyi gösterir.

Örnek uygulamayı çalıştırmadan önce aşağıdaki komutu çalıştırarak IoT hub'ınızın olay izleyicisini başlatın. IoT hub'ınızın adını kullandığınızdan emin olun:

az iot hub monitor-events --hub-name my-hub

mosquitto_telemetry örneğini çalıştırın. Örneğin, Linux'ta:

./build/mosquitto_telemetry

, az iot hub monitor-events cihaz tarafından gönderilen yükü gösteren aşağıdaki çıkışı oluşturur:

Starting event monitor, use ctrl-c to stop...
{
    "event": {
        "origin": "mqtt-dev-01",
        "module": "",
        "interface": "",
        "component": "",
        "payload": "Bonjour MQTT from Mosquitto"
    }
}

Artık olay izleyicisini durdurabilirsiniz.

Kodu gözden geçirin

Aşağıdaki kod parçacıkları mosquitto/src/mosquitto_telemetry.cpp dosyasından alınır.

Aşağıdaki deyimler, bağlantı bilgilerini ve telemetri iletisini göndermek için kullandığınız MQTT konusunun adını tanımlar:

#define HOST IOTHUBNAME ".azure-devices.net"
#define PORT 8883
#define USERNAME HOST "/" DEVICEID "/?api-version=2020-09-30"

#define TOPIC "devices/" DEVICEID "/messages/events/"

işlevi, main IoT hub'ınızla kimlik doğrulaması yapmak için kullanıcı adını ve parolayı ayarlar. Parola, cihazınız için oluşturduğunuz SAS belirtecidir:

mosquitto_username_pw_set(mosq, USERNAME, SAS_TOKEN);

Örnek, IoT hub'ınıza telemetri iletisi göndermek için MQTT konusunu kullanır:

int msgId  = 42;
char msg[] = "Bonjour MQTT from Mosquitto";

// once connected, we can publish a Telemetry message
printf("Publishing....\r\n");
rc = mosquitto_publish(mosq, &msgId, TOPIC, sizeof(msg) - 1, msg, 1, true);
if (rc != MOSQ_ERR_SUCCESS)
{
    return mosquitto_error(rc);
}
printf("Publish returned OK\r\n");

Daha fazla bilgi edinmek için bkz . Cihazdan buluta ileti gönderme.

Buluttan cihaza ileti alma

mosquitto_subscribe örneği, MQTT kitaplığını kullanarak MQTT konularına abone olmayı ve IoT hub'ınızdan buluttan cihaza ileti almayı gösterir.

mosquitto_subscribe örneğini çalıştırın. Örneğin, Linux'ta:

./build/mosquitto_subscribe

IoT hub'ınızdan buluttan cihaza ileti göndermek için aşağıdaki komutu çalıştırın. IoT hub'ınızın adını kullandığınızdan emin olun:

az iot device c2d-message send --hub-name my-hub --device-id mqtt-dev-01 --data "hello world"

mosquitto_subscribe çıktısı aşağıdaki örneğe benzer:

Waiting for C2D messages...
C2D message 'hello world' for topic 'devices/mqtt-dev-01/messages/devicebound/%24.mid=d411e727-...f98f&%24.to=%2Fdevices%2Fmqtt-dev-01%2Fmessages%2Fdevicebound&%24.ce=utf-8&iothub-ack=none'
Got message for devices/mqtt-dev-01/messages/# topic

Kodu gözden geçirin

Aşağıdaki kod parçacıkları mosquitto/src/mosquitto_subscribe.cpp dosyasından alınır.

Aşağıdaki deyim, cihazın buluttan cihaza iletileri almak için kullandığı konu filtresini tanımlar. # çok seviyeli bir joker karakterdir.

#define DEVICEMESSAGE "devices/" DEVICEID "/messages/#"

main işlevi, IoT hub'ınızdan gönderilen iletileri işlemek için bir geri çağırma ayarlamak amacıyla mosquitto_message_callback_set işlevini ve tüm iletilere abone olmak için mosquitto_subscribe işlevini kullanır. Aşağıdaki kod parçacığı geri çağırma işlevini gösterir:

void message_callback(struct mosquitto* mosq, void* obj, const struct mosquitto_message* message)
{
    printf("C2D message '%.*s' for topic '%s'\r\n", message->payloadlen, (char*)message->payload, message->topic);

    bool match = 0;
    mosquitto_topic_matches_sub(DEVICEMESSAGE, message->topic, &match);

    if (match)
    {
        printf("Got message for " DEVICEMESSAGE " topic\r\n");
    }
}

Daha fazla bilgi edinmek için bkz. Buluttan cihaza iletileri almak için MQTT kullanma.

Cihaz ikizini güncelle

mosquitto_device_twin örneği, bir cihaz ikizi içinde bildirilen bir özelliği ayarlamayı ve ardından özelliği geri okumayı gösterir.

mosquitto_device_twin örneğini çalıştırın. Örneğin, Linux'ta:

./build/mosquitto_device_twin

mosquitto_device_twin çıktısı aşağıdaki örneğe benzer:

Setting device twin reported properties....
Device twin message '' for topic '$iothub/twin/res/204/?$rid=0&$version=2'
Setting device twin properties SUCCEEDED.

Getting device twin properties....
Device twin message '{"desired":{"$version":1},"reported":{"temperature":32,"$version":2}}' for topic '$iothub/twin/res/200/?$rid=1'
Getting device twin properties SUCCEEDED.

Kodu gözden geçirin

Aşağıdaki kod parçacıkları mosquitto/src/mosquitto_device_twin.cpp dosyasından alınır.

Aşağıdaki deyimler cihazın cihaz ikizi güncelleştirmelerine abone olmak, cihaz ikizini okumak ve cihaz ikizini güncelleştirmek için kullandığı konuları tanımlar:

#define DEVICETWIN_SUBSCRIPTION  "$iothub/twin/res/#"
#define DEVICETWIN_MESSAGE_GET   "$iothub/twin/GET/?$rid=%d"
#define DEVICETWIN_MESSAGE_PATCH "$iothub/twin/PATCH/properties/reported/?$rid=%d"

main işlevi, IoT hub'ınızdan gönderilen iletileri işlemek üzere geri çağırma ayarlamak için mosquitto_connect_callback_set işlevini kullanır ve mosquitto_subscribe konusuna abone olmak için $iothub/twin/res/# işlevini kullanır.

Aşağıdaki kod parçacığı, connect_callback kullanarak cihaz ikizinde bildirilen bir özelliği ayarlayan mosquitto_publish işlevini gösterir. Cihaz, iletiyi konu başlığında $iothub/twin/PATCH/properties/reported/?$rid=%d yayımlar. %d Cihaz konu başlığına her ileti yayımlayışında değer artırılır:

void connect_callback(struct mosquitto* mosq, void* obj, int result)
{
    // ... other code ...  

    printf("\r\nSetting device twin reported properties....\r\n");

    char msg[] = "{\"temperature\": 32}";
    char mqtt_publish_topic[64];
    snprintf(mqtt_publish_topic, sizeof(mqtt_publish_topic), DEVICETWIN_MESSAGE_PATCH, device_twin_request_id++);

    int rc = mosquitto_publish(mosq, NULL, mqtt_publish_topic, sizeof(msg) - 1, msg, 1, true);
    if (rc != MOSQ_ERR_SUCCESS)

    // ... other code ...  
}

Cihaz, $iothub/twin/res/# konusuna abone olur ve IoT hub'ınızdan bir ileti aldığında, message_callback işlevi bunu işler. Örneği çalıştırdığınızda işlev message_callback iki kez çağrılır. Cihaz ilk kez IoT hub'ından bildirilen özellik güncelleştirmesi için bir yanıt alır. Cihaz bu kez cihaz ikizini ister. İkinci kez cihaz istenen cihaz ikizini alır. Aşağıdaki kod parçacığı message_callback işlevini gösterir:

void message_callback(struct mosquitto* mosq, void* obj, const struct mosquitto_message* message)
{
    printf("Device twin message '%.*s' for topic '%s'\r\n", message->payloadlen, (char*)message->payload, message->topic);

    const char patchTwinTopic[] = "$iothub/twin/res/204/?$rid=0";
    const char getTwinTopic[]   = "$iothub/twin/res/200/?$rid=1";

    if (strncmp(message->topic, patchTwinTopic, sizeof(patchTwinTopic) - 1) == 0)
    {
        // Process the reported property response and request the device twin
        printf("Setting device twin properties SUCCEEDED.\r\n\r\n");

        printf("Getting device twin properties....\r\n");

        char msg[] = "{}";
        char mqtt_publish_topic[64];
        snprintf(mqtt_publish_topic, sizeof(mqtt_publish_topic), DEVICETWIN_MESSAGE_GET, device_twin_request_id++);

        int rc = mosquitto_publish(mosq, NULL, mqtt_publish_topic, sizeof(msg) - 1, msg, 1, true);
        if (rc != MOSQ_ERR_SUCCESS)
        {
            printf("Error: %s\r\n", mosquitto_strerror(rc));
        }
    }
    else if (strncmp(message->topic, getTwinTopic, sizeof(getTwinTopic) - 1) == 0)
    {
        // Process the device twin response and stop the client
        printf("Getting device twin properties SUCCEEDED.\r\n\r\n");

        mosquitto_loop_stop(mosq, false);
        mosquitto_disconnect(mosq); // finished, exit program
    }
}

Daha fazla bilgi edinmek için bkz. Cihaz ikizi bildirilen özelliğini güncelleştirmek için MQTT kullanma ve Cihaz ikizi özelliğini almak için MQTT kullanma.

Kaynakları temizleme

Daha fazla cihaz geliştirici makalesine devam etmek istiyorsanız, bu makalede kullandığınız kaynakları tutabilir ve yeniden kullanabilirsiniz. Aksi takdirde, daha fazla ücret tahsil edilmemesi için bu makalede oluşturduğunuz kaynakları silebilirsiniz.

Aşağıdaki Azure CLI komutuyla kaynak grubunun tamamını silerek hem hub'ı hem de kayıtlı cihazı aynı anda silebilirsiniz. Bu kaynaklar bir kaynak grubunu saklamak istediğiniz diğer kaynaklarla paylaşıyorsa bu komutu kullanmayın.

az group delete --name <YourResourceGroupName>

Yalnızca IoT hub'ını silmek için Azure CLI kullanarak aşağıdaki komutu çalıştırın:

az iot hub delete --name <YourIoTHubName>

Yalnızca IoT hub'ınıza kaydettiğiniz cihaz kimliğini silmek için Azure CLI kullanarak aşağıdaki komutu çalıştırın:

az iot hub device-identity delete --hub-name <YourIoTHubName> --device-id <YourDeviceID>

Kopyalanan örnek dosyaları geliştirme makinenizden de kaldırmak isteyebilirsiniz.

Sonraki adımlar

IoT Hub ile iletişim kurmak için Mosquitto MQTT kitaplığını kullanmayı öğrendiğinize göre, önerilen bir sonraki adım GitHub'da MQTT Uygulaması örneklerini gözden geçirmektir.

  • Last updated on