MQTT - 使用 Google Cloud IoT

材料準備

AmebaD [AMB21 / AMB22 / AMB23 / BW16] x 1

Google Cloud IoT 設置

選擇或創建一個Cloud Platform項目在Google Cloud Console中，選擇一個現有項目或創建一個新項目。您需要Project ID才能與Ameba一起使用。

如果創建新項目，請輸入項目名稱，並記下生成的Project ID。如果創建新項目，請輸入項目名稱，並記下生成的Project ID。

2.為您的項目啟用計費需要為您的項目啟用結算功能，才能使用Google Cloud Platform功能。請遵循Google雲端文檔中的指南以啟用計費。https://cloud.google.com/billing/docs/how-to/modify-project 3. 啟用 Cloud IoT Core API在Google Cloud控制台中，單擊左上方的菜單按鈕，然後搜索IoT Core。

點擊啟用，為您的項目激活Google Cloud IoT API。

4.創建一個Cloud Pub/Sub 主題在Google Cloud控制台中，單擊左上方的菜單按鈕，然後搜索 Pub/Sub。

為您的項目創建一個新主題，並為其指定合適的主題ID。

創建主題後，轉到面板的權限選項，並添加具有“Pub/Sub Publisher“ cloud-iot@system.gserviceaccount.com”。

5.創建設備註冊返回IoT Core設置頁面並創建一個新註冊。

選擇合適的 Registry ID，然後選擇用於存儲數據的服務器 Region 。請記住 Registry ID 和 Region ，以便以後與Ameba一起使用。對於Pub/Sub主題，選擇在上一步中創建的主題。

6.創建一對公鑰/私鑰在Windows/Linux/MacOs的終端中使用Openssl，運行以下命令以生成私鑰和公鑰對。這些命令將創建兩個文件，包含私鑰的“ec_private.pem”和包含公鑰的“ec_public.pem”。

$ openssl ecparam -genkey -name prime256v1 -noout -out ec_private.pem
$ openssl ec -in ec_private.pem -pubout -out ec_public.pem

運行下一個命令以提取私鑰，並記住標註的十六進製字符串，以供以後與Ameba一起使用。

$ openssl ec -in ec_private.pem -noout -text

7.創建一個設備返回IoT Core設置頁面並創建新設備。

給設備一個合適的 Device ID，並記住它以便以後與Ameba一起使用。

在其他選項的身份驗證部分，上載先前生成的“ec_public.pem”公鑰

8.創建Cloud Pub/Sub 訂閱要觀察Ameba發送的消息，請在Pub/Sub中創建訂閱。

選擇一個合適的訂閱ID，然後選擇以前創建的主題。

範例説明

Open the example in

“File” → “Examples” → “AmebaMQTTClient” →
“Google_Cloud_IoT”

.

在下面標註的部分中輸入所需的信息。

在黃色部分中，輸入連接到WiFi網絡所需的SSID和密碼。在綠色部分中，輸入之前在Google Cloud控制台中配置的項目ID，服務器區域，Registry ID和Device ID。在藍色部分中，輸入先前從私鑰中提取的十六進製字符串。上傳代碼並在上傳完成後按Ameba上的重置按鈕。打開串行端口，觀察Ameba連接並向Google Cloud IoT發送消息。

在Google Cloud控制台中，轉到Pub/Sub訂閱，選擇先前創建的訂閱，然後單擊查看消息。在這裡您可以查看Ameba發送的消息。

程式碼説明

在 setup（） 中，我們設置了RootCA，這是與Google服務器建立TLS連接所必需的。

wifiClient.setRootCA((unsigned char*)rootCABuff);

在 loop（） 中，每個循環都會檢查Internet狀態，並在環境出現問題時重新連接到Internet。

if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
   while (WiFi.begin(ssid, pass) != WL_CONNECTED)
   {
      delay(1000);
   }
   Serial.println("Connected to wifi");
}

要發布消息，需要mqtt_id，clientPass和pub_topic

mqtt_id = (char *)malloc(strlen("projects/") + strlen(project_id) + strlen("/locations/us-central1/registries/") + strlen(registry_id) + strlen("/devices/") + strlen(device_id) + 1);
sprintf(mqtt_id, "projects/%s/locations/us-central1/registries/%s/devices/%s", project_id, registry_id, device_id);

clientPass 是使用JSON web token（JWT）生成器函數生成的，該函數需要project ID和當前時間，並使用私鑰對其進行簽名：

clientPass = CreateJwt(project_id, timeClient.getEpochTime(), priv_key);

pub_topic是通過project ID和主題生成的：

pub_topic = (char *)malloc(strlen("/devices/") + strlen(device_id) + strlen("/events") + 1);
sprintf(pub_topic, "/devices/%s/events", device_id);

MQTT Server 設定:

client.setServer(GOOGLE_MQTT_SERVER, GOOGLE_MQTT_PORT);
client.setPublishQos(MQTTQOS1);
client.waitForAck(true);

連接到Google Cloud並發布消息：

if (client.connect(mqtt_id, clientUser, clientPass.c_str())){
   // ...
        for(int i = 0; i < count; i++){
      // ...
      sprintf(payload, "This is Ameba's %d message!!", i);
      ret = client.publish(pub_topic, payload);
      // ...
   }
   // ...
   client.disconnect();
}
free(mqtt_id);
free(pub_topic);