什麼是 MQTT？

依照往例到 wiki 去查了一下：https://zh.wikipedia.org/zh-tw/MQTT
大致上先瀏覽一下內容，初學者看不懂很正常，知道一些歷史以及有一些不懂的名詞即可。我們將從最簡單的地方着手，所以先不考慮一些網路上的安全性，純粹如何利用 MQTT 來獲取風扇的訊息，或者透過網路來控制風扇。

ESP32-S3 的 Micropython 韌體 的韌體已經內建了 MQTT 程式庫模組（事實上，連 ESP8266 的韌體也內建），因此我們通常 import 進來就可以使用了。而在內建的 MQTT 還分 simple 與 robust 模組，到底有何區別與作用，您可以參考這篇文章：umqtt 連線/斷線的的注意事項，我們在此電風扇的應用上，就只使用 robust 模組。

我們對於 MQTT 的機制，透過實際的操作來說明：

首先，會有個提供 MQTT 服務的主機，這台主機通常在外網，有固定的外網 IP 或是 domain name, 例如我們這次測試的主機是免費的 "test.mosquitto.org"

訂閱者 可以根據主題向 MQTT 服務主機 訂閱，例如我們的風扇開發板可以向 “test.mosquitto.org" 訂閱 "FanControl" 這個主題。當有發佈者 發佈訊息到這個主題時，訂閱者可以收到傳來的訊息。例如，手機程式爲發佈者，傳送 "speed=3" 這個訊息到 ”FanControl" 主題，那我們的開發板將收到訊息。此時，我們可以解析此訊息，知道要調轉速爲 “3”，這樣就達到利用 MQTT 的機制來控制電風扇了！

發佈者程式示範：

import network
import time
from umqtt.robust import MQTTClient
import ubinascii
import machine

from secrets import WIFI_NAME, WIFI_PASS

print('Connecting to WiFi', end='')
wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
if not wlan.isconnected():
    wlan.connect(WIFI_NAME, WIFI_PASS)
    t0 = 0
    while (not wlan.isconnected()):
        time.sleep(1)
        t0 = t0 + 1
        if (t0 > 10):
            print('failed')
            break
        else:
            pass
    else:
        print('connected')
#if (t0 > 10):
    # Enable AP here
print('network config:', wlan.ifconfig())

client = MQTTClient(
    client_id="client_test_fan_pub", 
    keepalive=6,
    server="test.mosquitto.org", 
    ssl=False)

client.connect()
client.publish(b'FanControl', b'speed=3')
client.disconnect()

訂閱者程式示範：

import network
import time
from umqtt.robust import MQTTClient
import ubinascii
import machine

from secrets import WIFI_NAME, WIFI_PASS

print('Connecting to WiFi', end='')
wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
if not wlan.isconnected():
    wlan.connect(WIFI_NAME, WIFI_PASS)
    t0 = 0
    while (not wlan.isconnected()):
        time.sleep(1)
        t0 = t0 + 1
        if (t0 > 10):
            print('failed')
            break
        else:
            pass
    else:
        print('connected')
#if (t0 > 10):
    # Enable AP here
print('network config:', wlan.ifconfig())

client = MQTTClient(
    client_id="client_test_fan_sub", 
    keepalive=60,
    server="test.mosquitto.org", 
    ssl=False)

client.connect(False) # robust 模組，這裡填 False

def get_msg(topic, msg):
    print(msg)
    # 解析訊息，控制風扇

client.set_callback(get_msg)
client.subscribe(b'FanControl')

while True:
    ......
    client.check_msg()

    ......

我們明天再來完善這兩個例子，融入風扇的控制流程中。