1.什么是MQTT？

• 一种通信协议

• 用于传感器的设备间的通信和远程控制

2.自己的服务器

• 在部署搭建mqtt服务之前，我们需要先准备一台自己的云服务器

• 免费的云平台服务器的稳定性和可控性很低，我学习使用的是腾讯云平台，一个月35元，够了解MQTT的运用逻辑了

3.部署MQTT协议

• 使用emqx来实现MQTT协议。什么是emqx？emqx是一个开源的 MQTT 消息代理软件

• 在云服务器平台获取自己的公网IP

• 然后去B站搜索“安装emqx服务”关键词进行安装，过程不难，这里省略总结

• emqx服务安装后，我们需要开启如下端口：

1. 1883：TCP协议连接mqtt的端口  (单片机连接mqtt时使用)

2. 18083：网页端管理端口

• 两个端口默认情况下都是被防火墙服务屏蔽的，我们需要在防火墙服务中放行这2个端口

• 按照图片上的步骤来进行操作，开放端口

• 然后在浏览器去访问emqx的管理后台：在浏览器输入地址：http://{你的服务器的公网IP}:18083，如果能正常访问管理后台就显示以下图片

添加访问账号

• 默认账号：admin

• 默认密码：public

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• 添加用户名和密码即可，需要记住，下一个小节需要使用

4.使用mqttx来链接自己的搭建的MQTT

• 下载安装mqttx：https://mqttx.app/

• 根据自己的电脑类型来下载

• 然后打开mqttx，进行照片上的操作

• 连接成功的画面

• 然后让服务器订阅一个Topic：text（主题）

• 后续介绍为什么设置2以及主题是什么

5.MQTT相关元素理解

• QoS是什么？答：QoS（Quality of Service）是定义消息传递的可靠性和保证程度，其中分：

1. QoS0：最多一次传递（消息的发布者最大努力进行传递，缺点：不能保证是否收到消息，可靠性差）

2. QoS1：至少一次传递（缺点：消息可能会重复）

3. QoS2：仅一次传递（消息发布者发送消息后，会收到两个消息确认。缺点：性能耗费大）

• 会话清除(CleanSession)：

1. 标记true：如果客户端意外断开连接，服务器会清除所有关于这个客户端的状态信息，包括订阅、QoS等信息。

2. 标记false：客户端可以接收之前会话的未接收消息，还会保留客户端的订阅、QoS等信息，即使客户端断开连接后再次连接，也可以恢复之前的会话状态。

• 保留消息(Retained Messages)：

1. 保留消息（Retained Messages）可以让发布者发送一条保留消息，当有新的订阅者订阅某个主题时，订阅者会立即收到最后一条保留消息。保留消息能够使订阅者接收到有关主题的最新信息，即使在它们订阅主题之前，这有助于确保订阅者在订阅后得到所需的信息。

• 遗嘱消息（Will Message）：

1. MQTT协议中的遗嘱消息（Last Will and Testament）是一种机制，用于确保在客户端意外断开连接时，可以向其它订阅者发送一条预定义的消息。当客户端建立连接时，它可以指定一个遗嘱消息，包括主题、消息内容、QoS级别和retain标志。如果客户端意外断开连接，MQTT服务器会将遗嘱消息发布出去，作为通知其它订阅者客户端断开连接的方式。

6.ESP32与服务端的消息收发测试

• 上节课我们在mqttx中订阅了一个主题test,现在我们就测试从单片机和服务器之间通信
• 这里我的单片机使用的是esp32，写代码用的是vscode

安装PubSubClient库：

1. 要在ESP32中连接mqtt并且进行消息的收发，我们可以使用已经封装好的库来进行操作

代码中的修改：

然后在mqttx中就可以收到发送的信息了。

7.什么是Home Assistant？

• Home Assistant 是一个强大而灵活的智能家居自动化平台，可以帮助用户实现各种智能设备的集成和自动化控制，提供更便捷、智能和个性化的家居体验。

• 我们为什么用？答：将自己DIY的产品集成到Home Assistant，通过HA提供的PC管理端与APP来对设备进行控制；

8.部署Home Assistant

1. 安装docker
2. 设置docker
3. 安装Home Assistant
4. 放开Homeassistant端口，部署Homeassistant后，它监听的管理后台的默认端口是8123，该端口默认情况下是被腾讯云防火墙屏蔽的，我们无法访问，所以需要修改防火墙配置，放行该端口

5. 在浏览器上输入地址： http://{你的服务器IP}:8123 ，即可打开Homeassistant管理后台。根据一个提示创建一个用户登录即可

上述操作可以在B站搜索部署Home Assistant，在这里写具体文档太多了！！！

9. Home Assistant集成mqtt

• 将我们之前部署好的emqx服务集成到HA中，因为后续无论是ESP32上报的消息，还是服务器给ESP32下发的指令，都是通过mqtt通道完成的

• 点进去配置即可，建议在emqx中为homeassistant单独创建一个新用户

10.HA服务端配置物模型

• 将ESP32上采集到的传感器数据通过mqtt协议上传到HA

我们最常用的类型

1. Binary sensor：二值传感器，上报只有两种状态的数据，比如报警状态（开/关）
2. Sensor：普通传感器数据上报，比如温湿度数据，二氧化碳浓度数据灯

上述是json数据格式

11.设备端上报数据

1. 上报设备在线状态：我们在设备端往home-assistant/security/fire/online/state 这个topic上报数据，可以设置设备的在线状态，如果上报的数据内容为"online"，则表示设备在线，如果上报的内容为"offline"，则表示设备离线。
2. 上报传感器与报警数据：我们在设备端往home-assistant/security/fire/state这个topic上报数据，可以上报温湿度、燃气浓度、安防报警状态、消防报警状态五种数据，一个完整的上报的json报文如下：

代码部分：

已经在ha上面配置好了硬件，在代码中主要干了哪些事？

1. 上报设备在线状态（用代码形式）client.publish("home-assistant/security/fire/online/state", "online", true);

2. 上报传感器与报警数据
   JsonDocument doc;
                   doc["securityState"] = "on";
                   doc["fireState"] = "off";
                   doc["temperature"] = 36.5;
                   doc["humidity"] = 45;
                   doc["gas"] = 350;
   client.publish("home-assistant/security/fire/state", output, true);

12.如何在HomeAssistant中添加数据展示页面

• 先辅助元素去创建相关内容的实体

• 然后配置自动化场景让按下会产生相关的操作

状态改变state里面会输出on或者off

• 其中新增探头和清空探头不能在自动化里面配置 因为没有状态改变，在概览里面点击配置

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学习参考：《微联编程》