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基于MQTT的智能家居方案 关键字：MQTT、ESP8266、Arduino、OpenWrt 物联网智能家居（Home automation）是当前很热门的话题，本文介绍“基于MQTT的智能家居方案”，本方案具有易于实现、且价格低廉之优点。尤其对ESP8266玩家来说，是一个不错的选择。 一、MQTT简介 MQTT是IBM开发的一个轻量级的即时通讯协议，如今已经成为OASIS规范。MQTT是面向物联网和M2M（Machine to Machine）的连接协议，采用发布/订阅消息传输机制。 Subscriber Subscriber Subscriber Subscriber Publisher 发布者 MQTT代理 订阅者 订阅者 MQTT 通讯由MQTT服务器和MQTT客户端两部分组成。图中MQTT代理就是一台放在互联网上的MQTT服务器，在本方案中MQTT服务器安装在你家中的无线路由器上。ESP8266模块或手机作为MQTT的客户端，它们即可以是发布者，也可以是订阅者，或者二者兼之。 1.1 发布/订阅（Publish/Subscribe）模式 常用的请求/应答（Request/Response）同步模式需要将客户端与服务器直接连接起来。而MQTT则不同，它采用的是发布/订阅（Publish/Subscribe）模式——发布消息的客户（发布者Publish）与订阅消息的客户（订阅者Subscribe）之间无须耦合在一起，这意味着发布者和订阅者之间并不需要直接建立联系。 一个典型的同步请求/回答的场景是——你打电话给朋友，一直要等到朋友接了电话才能够开始交流。而一个典型的异步发布/订阅的场景是——给一个好友发电子邮件就不一样了，你发送电子邮件后该干嘛干嘛，好友们在有空时去查看邮件就是了。 发布/订阅模式带来的好处是： ? 发布者与订阅者不必彼此了解，只要认识同一个消息代理即可。 ? 发布者和订阅者不需要交互，发布者无需等待订阅者确认而导致锁定。 ? 发布者和订阅者不需要同时在线，可以自由选择时间来消费消息。 1.2 主题（Topic） MQTT是通过“主题”对消息进行分类的，本质上就是一个UTF-8的字符串。主题并不需要创建，直接使用即可。客户端可以发布或订阅特定的主题（Topic），MQTT服务器扮演发布者与订阅者之间的broker（经纪人），负责接收和推送消息。 消息的主题可以通过“分隔符”进行分层，还可通过“通配符”进行过滤： 层级分隔符 / 主题可以通过反斜杠 / 来表示多个层级关系，例如： building-b/floor-5 代表B楼5层的设备。 ● 多层通配符 # 主题可以通过通配符 # 进行多层过滤，例如： building-b/# 代表B楼所有的设备。 如果你订阅了finance/stock/ibm/#，你就可以接收到以下这些主题的消息： finance/stock/ibm finance/stock/ibm finance/stock/ibm/closingprice finance/stock/ibm/currentprice 1 2 3 ● 单层通配符 + 主题可以通过通配符 + 进行单层过滤，例如： +/floor-5 代表任何一个楼的5层的设备。 注意：主题aaa/+ 可以匹配 aaa/bbb，aaa/ccc，但是不能匹配aaa/bbb/ccc。  二、搭建自己的MQTT服务器 互联网上有许多MQTT服务器（例如：亚马逊、百度、腾讯、机智云等），如果你不想搭建自己的MQTT服务器，也可以直接上网注册使用。但免费使用会受到一些限制，且长期使用还需要一些费用。 目前，使用最广泛的一款MQTT服务器软件是mosquitto，它是一款轻量级软件，可以安装在Windows、MAC、Linux系统的计算机上，但这样做需要另外的硬件开销。 无线路由器是家庭上网的必备设备，将mosquitto服务器（broker）安装在无线路由器上是一个非常不错的选择——不仅省去了服务器硬件，还可节省服务器的用电花费。 我看了一下网上的教程，均是教你如何编译带mosquitto程序的OpenWrt固件。这样做不仅费时费力，且非一般人的能力可为。其实，OpenWrt的14.07、15.05版本的软件源中都提供有mosquitto程序，只要简单安装一下即可。我这里以OpenWrt 15.05版本固件为例，说明如下： 2.1 OpenWrt固件的下载与刷写 这里我建议你不妨先到淘宝上购买一台二手硬改路由器（如：TL-WR2041N、FAST FWR200），价格只有30元左右。 我这里使用的是“明月永在”必威体育精装版金鸡版固件。其下载地址为： HYPERLINK / / 。所需下载的固件名称如下： TL-WR2041N