全国产！瑞芯微 RK3576 ARM 八核 2.2GHz 工业开发板—MQTT通信协议案例
前 言
本文主要介绍评估板基于MQTT通信协议的开发案例，适用开发环境如下。
Windows开发环境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bit
Linux开发环境：VMware16.2.5、Ubuntu22.04.5 64bit
U-Boot：U-Boot-2017.09
Kernel：Linux-6.1.115
LinuxSDK：LinuxSDK-[版本号]（基于rk3576_linux6.1_release_v1.1.0）
我司提供的MQTT通信协议开发案例主要包括mqtt_client和mqtt_sinewave_pub，位于产品资料“4-软件资料\Demo\mqtt-demos\”目录下。
开发板简介
创龙科技 TL3576-EVM 是一款基于瑞芯微 RK3576J/RK3576高性能处理器设计的4核ARM Cortex-A72 +4核 ARM Cortex-A53 + ARM Cortex-M0 国产工业评估板，Cortex-A72 核心主频高达 2.2GHz，Cortex-A53 核心主频高达 2.0GHz。评估板由核心板和评估底板组成，核心板 CPU、ROM、RAM、电源、晶振、连接器等所有元器件均采用国产工业级方案，国产化率100%。同时，评估底板大部分元器件亦采用国产工业级方案，国产化率约为 99%(按元器件数量占比，数据仅供参考)。核心板经过专业的PCBLayout 和高低温测试验证，质量稳定可靠，可满足各种工业应用环境要求。
MQTT通信协议简介
概述
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种基于发布/订阅(Publish/Subscribe)模式的“轻量级”通讯协议，该协议构建于TCP/IP协议上，由IBM在1999年发布。MQTT最大优点在于，可以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。
MQTT是轻量、简单、开放和易于实现的，同时作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。
MQTT具有如下特点：
轻量可靠：MQTT的报文格式精简、紧凑，可在严重受限的硬件设备和低带宽、高延迟的网络上实现稳定传输。
发布/订阅模式(Publish/Subscribe)：发布/订阅模式的优点在于发布者与订阅者的解耦，实现异步协议。即订阅者与发布者无需建立直接连接，亦无需同时在线。
为物联网而生：提供心跳机制、遗嘱消息、QoS质量等级 + 离线消息、主题和安全管理等全面的物联网应用特性。
生态更完善：覆盖范围广，已成为众多云厂商物联网平台的标准通信协议。
应用场景
MQTT作为一种低开销，低带宽占用的即时通讯协议，可以极少的代码和带宽为联网设备提供实时可靠的消息服务，适用于硬件资源有限的设备及带宽有限的网络环境。常见的应用场景如下：
物联网M2M通信，物联网大数据采集。
移动即时消息及消息推送。
智能硬件、智能家居、智能电器。
车联网通信，电动车站桩采集。
智慧城市、远程医疗、远程教育。
电力能源、石油能源。
Mosquitto工具安装
Mosquitto是一款开源的MQTT消息代理（服务器）软件，提供轻量级的、支持可发布/可订阅的的消息推送模式。我司提供的评估板文件系统已支持Mosquitto工具，本文mqtt_client案例采用Mosquitto工具演示MQTT通信协议的通信功能。由于上位机Ubuntu系统作为通信对象，因此需在Ubuntu终端执行如下命令安装Mosquitto工具，出现提示时输入"Y"并按下回车即可。
Host# sudo apt-get install mosquitto-clients
mqtt_client案例
案例说明
案例功能：使用libmosquitto(MQTT version 5.0/3.1.1)的API与MQTT代理服务器通信。基于MQTT通信协议，实现发布和订阅消息功能。
程序流程图如下图所示。
案例测试
本案例使用公网MQTT服务器与上位机Ubuntu Mosquitto工具通信。请通过网线将评估板千兆网口ETH1 RGMII和上位机连接至公网，确保可正常访问互联网。
下表提供了可用的在线公共MQTT服务器，可根据需要自行切换。
评估板启动，将案例bin目录下mqtt_client可执行文件拷贝至评估板文件系统的任意目录下，执行如下命令查看程序参数说明。
Target# ./mqtt_client --help
评估板发布/上位机订阅
在上位机执行如下命令，使用mosquitto_sub工具订阅MQTT主题。
Host# mosquitto_sub -h broker-cn.emqx.io -p 1883 -t test/data
参数解析：
-h：指定MQTT服务器；
-p：指定MQTT服务器端口；
-t：定义MQTT主题，可自定义命名。
在评估板文件系统执行如下命令发布消息至MQTT服务器。
Target# ./mqtt_client -h mosquitto_sub -h broker-cn.emqx.io -p 1883 -t test/data -p 1883 -M publish -t test/data -m 'www.tronlong.com'
参数解析：
-h：MQTT服务器
-p：MQTT服务器端口
-M：模式，publish为发布，subscribe为订阅
-t：MQTT主题，可随便命名
-m：发布的MQTT消息
消息发布成功后，上位机将从MQTT服务器接收到对应的消息。
评估板订阅/上位机发布
在评估板文件系统执行如下命令订阅MQTT主题。
Target# ./mqtt_client -h broker-cn.emqx.io -p 1883 -M subscribe -t test/data
在上位机执行如下命令发布消息至MQTT服务器。
Host# mosquitto_pub -h broker-cn.emqx.io -p 1883 -t test/data -m www.tronlong.com
消息发布成功后，评估板将从MQTT服务器接收到对应消息。
案例编译
将案例src文件夹拷贝至Ubuntu工作目录下，请先确保已参考《Linux系统使用手册安装》完成解压并编译LinuxSDK步骤。在案例src目录执行如下命令，配置交叉编译工具链环境变量，进行案例编译。编译完成后，将在当前目录下生成可执行文件。
Host# source /home/tronlong/RK3576/rk3576_linux6.1_release/buildroot/output/rockchip_rk3576/host/environment-setup
Host# make
关键代码
创建Mosquitto实例。
设置回调函数。
连接MQTT服务器。
发布消息。
订阅主题。
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