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剪貼簿★本單元必須先對 MQTT 協定有基本認識才有辦法搞定。
首先需要在 Pico W 中安裝 MQTT 相關的函數庫。MicroPython 提供了兩個函數庫 simple 與 robust，差異在於如果與 MQTT server 斷線後，robust 模組會自動嘗試重新連線，而 simple 必須自行處理斷線後的重新連線。安裝方式為在 Pico W 中建立 /lib/umqtt 資料夾，然後從 GitHub 上將 simple 或 robust 的 umqtt 資料夾中的 .py 檔儲存到 /lib/umqtt/ 資料夾中。
使用 MQTT 發佈或訂閱資料前，網路必須先連線完成，下面的程式碼均不含網路連線程式，這部分請自行參考前面的 Wi-Fi 單元。
發佈
下面這個範例會送出一個訊息到 mytopic 這個主題。
import umqtt.simple as umqtt
CLIENT_ID = 'my_client_name'
client = umqtt.MQTTClient(CLIENT_ID, 'server_ip_address')
client.connect()
client.publish('mytopic', 'Hello, World!')
client.disconnect()
要特別注意的是，同一個 MQTT server，所有連線的 client 端 ID 都必須唯一，若重複會導致連線出問題，所以 client 端 ID 最好來自於晶片 ID，這樣就保證不重複了，程式碼如下，建議使用。
import ubinascii
import machine
CLIENT_ID = ubinascii.hexlify(machine.unique_id())
若以 mosquitto 指令為例，在終端機執行下列指令即可收到 Hello, World! 字串
$ mosquitto_sub -h [server_ip_address] -t mytopic訂閱
訂閱時，最重要的是自行撰寫一個 callback 函數，例如 sub_cb()，固定接受兩個參數，第一個參數存放收到的 topic，第二個參數存放收到的 message，然後將這個 callback 函數透過 set_callback() 完成註冊。之後只要發佈者將訊息發佈到 sub_topic 這個主題時，sub_cb() 就會被呼叫了。
import ubinascii
import machine
import umqtt.simple as umqtt
CLIENT_ID = ubinascii.hexlify(machine.unique_id())
def sub_cb(topic, msg):
print((topic, msg))
client = umqtt.MQTTClient(CLIENT_ID, 'server_ip_address')
client.set_callback(sub_cb)
client.connect()
client.subscribe('sub_topic')
while True:
client.wait_msg()
除了 wait_msg() 外，另外還有一個函數 check_msg()，兩者差異在於 wait_msg() 為 blocking 模式，所以只要沒有訊息進來，程式碼會持續等在這一行，如果不希望等待，則可使用 check_msg()，這個函數為 non-blocking 模式。
若以 mosquitto 指令為例，在終端機執行下列指令即可發出訊息給 Pico W 晶片。
$ mosquitto_pub -h [server_ip_address] -t sub_topic -m "hello"同時訂閱與發佈
下面這個範例會每隔 5 秒鐘將內建的溫度感測器資料傳出去（溫度計算公式為樹莓派官方提供，照抄即可），並且同時接收 LED on/off 的指令。這裡使用 umqtt 的 robust 模組，並且特別留意程式碼中不包含 Wi-Fi 連線有關的程式碼。
import ubinascii
import umqtt.simple as umqtt
import utime
from machine import *
led = Pin("LED", Pin.OUT)
sensor_temp = ADC(4)
conversion_factor = 3.3 / 65535
def get_temperature():
reading = sensor_temp.read_u16() * conversion_factor
temperature = 27 - (reading - 0.706) / 0.001721
return str(temperature)
def send_message(client):
temp = get_temperature()
client.publish('temp', temp)
print(temp)
def sub_cb(topic, msg):
print((topic, msg))
if topic == b'led':
if msg == b'on':
led.on()
if msg == b'off':
led.off()
def mqtt_init():
CLIENT_ID = ubinascii.hexlify(unique_id())
client = umqtt.MQTTClient(CLIENT_ID, 'server_ip_address')
client.set_callback(sub_cb)
client.connect(clean_session=False)
client.subscribe('led')
return client
def main():
client = mqtt_init()
begin_time = utime.ticks_ms()
while True:
client.check_msg()
if (utime.ticks_ms() - begin_time) > 5000:
send_message(client)
begin_time = utime.ticks_ms()
utime.sleep(0.5)
main()
後續補充
過去在 ESP8266 上的經驗，若同時撰寫發佈與訂閱程式碼，程式運作會變的很不穩定，有時會讓整個晶片當掉或重置。也許現在 Pico 的 MicroPython 韌體穩定性會比 ESP8266 來的好，並且 Pico 為雙核心 CPU，若將發佈與訂閱分別透過多執行緒放到兩個不同的核心去執行，或許程式穩定性與效能會來的更高，但到目前為止，我還沒試過，有興趣的朋友可以試試看。
★本系列收錄於「第一次就上手」選單
