Android+MQTT(Android APP 连接至MQTT服务器)

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Android+MQTT(Android APP 连接至MQTT服务器)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

这段时间因为毕设的需求,接触学习了一下用Android app连接MQTT服务器,然后对下位机(STM32/ESP8266)进行数据通讯的一个小设计,本篇文章介绍app+MQTT服务器这一段。

实现原理:

这里设计的是一个监测控制智能风扇的APP,可以实时监测当前温度、湿度及下位机的传感器、控制器件的一些状态。

一、设计流程:

  1. android app项目创建;
  2. UI控制界面设计;
  3. 导入MQTT jar包;
  4. 配置联网权限;
  5. 配置MQTT服务器连接参数;
  6. MQTT.fx实现联调;

二、设计实现

1、Android app项目创建

项目创建这里就不过多赘述了!

2、UI控制界面设计

我这里主要是以毕设的需求设计的,所以比较简单;

模拟器界面

 手机app界面

 

这个显示界面代码相对简单,有需要的可以参考一下,代码如下:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    tools:context=".MainActivity">

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:orientation="vertical"
        android:background="#078307"
        android:layout_height="match_parent">

        <LinearLayout
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="78dp">
            <TextView
                android:layout_width="match_parent"
                android:layout_marginTop="10dp"
                android:text="智能温控风扇系统设计"
                android:textSize="24sp"
                android:layout_marginLeft="6dp"
                android:layout_gravity="center"
                android:textColor="@color/white"
                android:layout_height="wrap_content"/>
        </LinearLayout>

        <LinearLayout
            android:layout_width="match_parent"
            android:background="#FAF6F6"
            android:orientation="vertical"
            android:layout_height="710dp">

            <LinearLayout
                android:layout_width="match_parent"
                android:layout_marginTop="20dp"
                android:layout_height="wrap_content">
                <androidx.cardview.widget.CardView
                    android:layout_width="match_parent"
                    android:layout_height="200dp"
                    android:layout_marginLeft="10dp"
                    android:layout_marginRight="10dp"
                    app:cardCornerRadius="20dp">
                    <ImageView
                        android:id="@+id/m_im_1"
                        android:layout_width="wrap_content"
                        android:src="@drawable/img_3"
                        android:layout_height="wrap_content"/>

                </androidx.cardview.widget.CardView>
            </LinearLayout>

            <LinearLayout
                android:layout_width="match_parent"
                android:layout_marginTop="30dp"
                android:orientation="vertical"
                android:layout_height="300dp">

                <LinearLayout
                    android:layout_width="match_parent"
                    android:layout_marginTop="30sp"
                    android:orientation="horizontal"
                    android:layout_height="wrap_content">
                    <TextView
                        android:id="@+id/m_temp"
                        android:layout_width="wrap_content"
                        android:text="温度:0 ℃"
                        android:textSize="16sp"
                        android:layout_weight="1"
                        android:textColor="@color/black"
                        android:layout_marginLeft="30dp"
                        android:layout_height="wrap_content"/>
                    <TextView
                        android:id="@+id/m_humi"
                        android:layout_weight="1"
                        android:layout_width="wrap_content"
                        android:text="湿度:0 %"
                        android:textSize="16sp"
                        android:textColor="@color/black"
                        android:layout_marginLeft="30dp"
                        android:layout_height="wrap_content"/>
                </LinearLayout>

                <LinearLayout
                    android:layout_width="match_parent"
                    android:layout_marginTop="50dp"
                    android:padding="30dp"
                    android:layout_height="wrap_content">
                    <TextView
                        android:layout_width="wrap_content"
                        android:text="MQTT连接状态:"
                        android:textColor="@color/black"
                        android:textSize="16sp"
                        android:layout_height="wrap_content"/>
                    <TextView
                        android:id="@+id/m_mqtt"
                        android:layout_width="wrap_content"
                        android:text=" "
                        android:textColor="@color/black"
                        android:textSize="16sp"
                        android:layout_height="wrap_content"/>
                </LinearLayout>

            </LinearLayout>

        </LinearLayout>




        <LinearLayout
            android:layout_width="match_parent"
            android:orientation="vertical"
            android:layout_height="match_parent">

            <LinearLayout
                android:layout_width="match_parent"
                android:layout_height="wrap_content">
                <ImageButton
                    android:layout_width="30dp"
                    android:layout_marginLeft="10dp"
                    android:layout_marginRight="10dp"
                    android:layout_weight="1"
                    android:layout_height="40dp"/>
                <ImageButton
                    android:layout_width="30dp"
                    android:layout_marginRight="10dp"
                    android:layout_weight="1"
                    android:layout_height="40dp"/>
                <ImageButton
                    android:layout_width="30dp"
                    android:layout_marginRight="10dp"
                    android:layout_weight="1"
                    android:layout_height="40dp"/>
                <ImageButton
                    android:layout_width="30dp"
                    android:layout_marginRight="10dp"
                    android:layout_weight="1"
                    android:layout_height="40dp"/>

            </LinearLayout>
            <LinearLayout
                android:layout_width="match_parent"
                android:orientation="horizontal"
                android:layout_height="wrap_content">
                <TextView
                    android:layout_width="wrap_content"
                    android:text="我的"
                    android:gravity="center"
                    android:textSize="16sp"
                    android:layout_weight="1"
                    android:layout_marginLeft="10dp"
                    android:textColor="@color/white"
                    android:layout_height="wrap_content"/>
                <TextView
                    android:layout_width="wrap_content"
                    android:text="我的"
                    android:gravity="center"
                    android:textSize="16sp"
                    android:layout_weight="1"
                    android:layout_marginLeft="10dp"
                    android:textColor="@color/white"
                    android:layout_height="wrap_content"/>
                <TextView
                    android:layout_width="wrap_content"
                    android:text="我的"
                    android:gravity="center"
                    android:textSize="16sp"
                    android:layout_weight="1"
                    android:layout_marginLeft="10dp"
                    android:textColor="@color/white"
                    android:layout_height="wrap_content"/>
                <TextView
                    android:layout_width="wrap_content"
                    android:text="我的"
                    android:gravity="center"
                    android:textSize="16sp"
                    android:layout_weight="1"
                    android:layout_marginRight="10dp"
                    android:layout_marginLeft="10dp"
                    android:textColor="@color/white"
                    android:layout_height="wrap_content"/>

            </LinearLayout>

        </LinearLayout>

    </LinearLayout>

</LinearLayout>

3、导入MQTT jar包

进入正题,开始导入MQTT所需要的jar包:

jar包链接 链接:https://pan.baidu.com/s/1hLt1xiL67dhbJ3v3MKfUlw 
提取码:wmmh

下载jar包后直接复制这个jar包

 

然后给粘贴至libs目录下

 点击OK即可

 导入

 

然后鼠标右键给它添加依赖

点击OK

 

等待构建完成即可.

此时我们来到java代码界面敲MQTT就可以看到很多方法

 

 好,到了这一步就可以添加MQTT的配置代码了

在onCreate后面添加下列代码

 添加代码

// MQTT初始化
    private void Mqtt_init()
    
        try 
            //host为主机名,test为clientid即连接MQTT的客户端ID,一般以客户端唯一标识符表示,MemoryPersistence设置clientid的保存形式,默认为以内存保存
            client = new MqttClient(host, mqtt_id,
                    new MemoryPersistence());
            //MQTT的连接设置
            MqttConnectOptions options = new MqttConnectOptions();
            //设置是否清空session,这里如果设置为false表示服务器会保留客户端的连接记录,这里设置为true表示每次连接到服务器都以新的身份连接
            options.setCleanSession(false);
            //设置连接的用户名
            options.setUserName(userName);
            //设置连接的密码
            options.setPassword(passWord.toCharArray());
            // 设置超时时间 单位为秒
            options.setConnectionTimeout(10);
            // 设置会话心跳时间 单位为秒 服务器会每隔1.5*20秒的时间向客户端发送个消息判断客户端是否在线,但这个方法并没有重连的机制
            options.setKeepAliveInterval(20);
            //设置回调
            client.setCallback(new MqttCallback() 
                @Override
                public void connectionLost(Throwable cause) 
                    //连接丢失后,一般在这里面进行重连
                    System.out.println("connectionLost----------");
                    //startReconnect();
                
                @Override
                public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) 
                    //publish后会执行到这里
                    System.out.println("deliveryComplete---------"
                            + token.isComplete());
                
                @Override
                public void messageArrived(String topicName, MqttMessage message)
                        throws Exception 
                    //subscribe后得到的消息会执行到这里面
                    System.out.println("messageArrived----------");
                    Message msg = new Message();
                    msg.what = 3;   //收到消息标志位
//                    msg.obj = topicName + "---" +message.toString();
                    msg.obj = message.toString();
                    handler.sendMessage(msg);    // hander 回传
                
            );
         catch (Exception e) 
            e.printStackTrace();
        
    

    // MQTT连接函数
    private void Mqtt_connect() 
        new Thread(new Runnable() 
            @Override
            public void run() 
                try 
                    if(!(client.isConnected()) )  //如果还未连接
                    
                        MqttConnectOptions options = null;
                        client.connect(options);
                        Message msg = new Message();
                        msg.what = 31;
                        handler.sendMessage(msg);
                    
                 catch (Exception e) 
                    e.printStackTrace();
                    Message msg = new Message();
                    msg.what = 30;
                    handler.sendMessage(msg);
                
            
        ).start();
    

    // MQTT重新连接函数
    private void startReconnect() 
        scheduler = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
        scheduler.scheduleAtFixedRate(new Runnable() 
            @Override
            public void run() 
                if (!client.isConnected()) 
                    Mqtt_connect();
                
            
        , 0*1000, 10 * 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
    

    // 订阅函数    (下发任务/命令)
    private void publishmessageplus(String topic,String message2)
    
        if (client == null || !client.isConnected()) 
            return;
        
        MqttMessage message = new MqttMessage();
        message.setPayload(message2.getBytes());
        try 
            client.publish(topic,message);
         catch (MqttException e) 

            e.printStackTrace();
        
    
    /* ========================================================================================== */

不出意外,这里会出现一堆报红

 

不用慌,这是因为有一些方法还没构建,有一些参数还没声明,我们一步一步来;

光标放置后按alt+Enter后,有部分参数就会自动构建,开干

 然后把下列处理代码添加至主函数(这个位置)

 

        Mqtt_init();
        startReconnect();

        handler = new Handler(Looper.myLooper()) 
            @SuppressLint("SetTextI18n")
            public void handleMessage(Message msg) 
                super.handleMessage(msg);
                switch (msg.what)
                    case 1: //开机校验更新回传
                        break;
                    case 2:  // 反馈回传

                        break;
                    case 3:  //MQTT 收到消息回传   UTF8Buffer msg=new UTF8Buffer(object.toString());
                        
                        System.out.println(msg.obj.toString());   // 显示MQTT数据
                        break;
                    case 30:  //连接失败
                        Toast.makeText(MainActivity.this,"连接失败" ,Toast.LENGTH_SHORT).show();
                        break;
                    case 31:   //连接成功
                        Toast.makeText(MainActivity.this,"连接成功" ,Toast.LENGTH_SHORT).show();
                        try 
                            client.subscribe(mqtt_sub_topic,1);
                         catch (MqttException e) 
                            e.printStackTrace();
                        
                        break;
                    default:
                        break;
                
            
        ;
        /* -------------------------------------------------------------------------------------- */

好,把这个配置代码加上去

    private ScheduledExecutorService scheduler;
    private MqttClient client;
    private Handler handler;
    private String host = "tcp://114.132.53.92:1883";     // TCP协议
    private String userName = "aixin123456";
    private String passWord = "aixin123456";
    private String mqtt_id = "1353023461";
    private String mqtt_sub_topic = "mqtt135";
    private String mqtt_pub_topic = "esp135";

 

那么到达这一步就不会有报错了!  解决

4、配置联网权限

在事件清单中添加联网权限

    <!--允许程序打开网络套接字-->
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
    <!--允许程序获取网络状态-->
    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />

5、配置服务器参数

这里的服务器连接的参数注意一定要修改,这里连接服务器地址可以填写我的服务器地址(“tcp://114.132.53.92:1883”),当然也可以使用官方公用的MQTT服务器地址或者用别人的都是可以的;然后就是用户名和密码,一定不要用这里我填写的这个,可以用自己的QQ加上一些英文,或者自定义一些内容都是可以的,注意不要用我这里填写的这个!!! 然后就是订阅和发布号可以随意起,建议不用下面这些!


    private String host = "tcp://114.132.53.92:1883";     // TCP协议
    private String userName = "aixin123456";
    private String passWord = "aixin123456";
    private String mqtt_id = "1353023461";
    private String mqtt_sub_topic = "mqtt135";
    private String mqtt_pub_topic = "esp135";

好!配置完以上步骤之后,咱们就可以下载到模拟机或者真机测试一下了,这里我用的真机测试,不用慌!直接下载运行,弹窗弹出连接成功!完美

真机运行画面

 

那么到这里我们的app已经成功连接了MQTT服务器了!

6、MQTT.fx实现联调

这里需要使用到一个测试软件 MQTT.fx

这里不提供软件安装包(我的找不到按转包在哪了),网上有教程,也可以去官网下载

这里的连接服务器地址填114.132.53.92或者是你自己app中连接的地址,端口1883,clientld_ID可以自己填

 用户名和密码也可以自己填写(需要注意的是,这里填写的这些其实是模拟你下位机的连接用户信息,也就是你STM32通过ESP8266连接MQTT服务器的信息) 

点击这里,填写发布号以及填写要发往app中的信息,点击Publish

 

然后就可以看的到Android Studio调试台下的接收到了数据,到了这里是不是就实现了下位机上传数据至MQTT服务器至客户端手机APP

这里再介绍一种简单的Json格式数据处理吧!

简单的Json数据格式模拟下位机数据

"name":"ESP135","Temp":"26","Humi":"78" 

这里我们就要在app中添加一个Json数据处理的函数,形参就是需要处理的字符串

    // Json数据解析
    private void parseJsonobj(String jsonobj)
        // 解析json
        try 
            JSONObject jsonObject = new JSONObject(jsonobj);
            String name = jsonObject.getString("name");
            String temp = jsonObject.getString("Temp");
            String humi = jsonObject.getString("Humi");
            m_temp.setText("温度: "+temp+" ℃ ");
            m_humi.setText("湿度: "+humi+" % ");
         catch (JSONException e) 
            e.printStackTrace();
        
    

app中接收到的数据

 经过处理后就可以在我们app的控件中以指定格式显示

 这样是不是感觉就出来了!好到此那么我们上位机数据接收就差不多了

嗯,那么app向下位机发送数据呢!其实也就是订阅号与STM32+ESP的信息关联后,经过一个函数就可以下发数据了,下一篇下位机(STM32+ESP)再详细介绍吧!发送的函数已经添加在上述的代码中了;这里贴出来一个示例代码,简单介绍一下,一个按键然后下发数据 publishmessageplus(mqtt_pub_topic,"\\"set_curtain\\": \\"fB");

     // 关闭控件点击事件
    private void button_guan(View v)
        if(curtain_flag == 0)
            curtain_flag = 1;
            // 发送指令让下位机关闭窗帘
            publishmessageplus(mqtt_pub_topic,"\\"set_curtain\\": \\"fB");
        
        mtv_1.setText("关闭");
    

最后,嗯就这样!第一次写这么长篇的学习记录,也是对自己所学内容的一种巩固,希望能帮到有需要的同志,如果有错误的地方还请多多见谅!谢谢!!!

以上是关于Android+MQTT(Android APP 连接至MQTT服务器)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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玩转OneNET物联网平台之MQTT服务④ —— 远程控制LED(设备自注册)+ Android App控制

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