9. Python

Python是一种计算机程序设计语言。是一种面向对象的动态类型语言，最初被设计用于编写自动化脚本(shell)，随着版本的不断更新和语言新功能的添加，越来越多被用于独立的、大型项目的开发。因为Python开源，很多人为Python开发了各种模块或者库，老而弥坚，越来越受到关注，被誉为人工智能编程方面的第一选择。

9.1. Python的MQTT库

用Python连接MQTT，有多个库可以选择，如paho-mqtt和siot。

1.paho-mqtt库

paho-mqtt是一个MQTT官方团队开发的python client库，支持mqtt 3.1/ 3.1.1协议。

官方网站地址：http://mqtt.org/tag/paho

安装命令：

pip install siot

2.siot库

siot是虚谷物联团队写的一个Python库。为了让初学者能够写出更加简洁、优雅的Python代码，将paho-mqtt库进行了进一步封装。

官方网站地址：https://github.com/vvlink/siot

安装命令。

pip install siot

9.2. siot的代码范例

1.“发送消息”参考代码

代码功能

连接服务器，发送消息。

import siot
import time

SERVER = "127.0.0.1"            #MQTT服务器IP
CLIENT_ID = ""                  #在SIoT上，CLIENT_ID可以留空
IOT_pubTopic  = 'xzr/001'       #“topic”为“项目名称/设备名称”
IOT_UserName ='siot'            #用户名
IOT_PassWord ='dfrobot'         #密码

siot.init(CLIENT_ID, SERVER, user=IOT_UserName, password=IOT_PassWord)
siot.connect()

tick = 0
while True:
  siot.publish(IOT_pubTopic, "value %d"%tick)
  time.sleep(1)           #隔1秒发送一次
  tick = tick+1

2.“订阅消息”参考代码

连接服务器，订阅消息

import siot

SERVER = "127.0.0.1"        #MQTT服务器IP
CLIENT_ID = ""              #在SIoT上，CLIENT_ID可以留空
IOT_pubTopic  = 'xzr/001'   #“topic”为“项目名称/设备名称”
IOT_UserName ='siot'        #用户名
IOT_PassWord ='dfrobot'     #密码

def sub_cb(client, userdata, msg):#定义收到消息时的提示信息
  print("\nTopic:" + str(msg.topic) + " Message:" + str(msg.payload))

siot.init(CLIENT_ID, SERVER, user=IOT_UserName, password=IOT_PassWord)
siot.connect()
siot.subscribe(IOT_pubTopic, sub_cb)
siot.loop()

测试效果

../_images/08_python_01.png

9.3. 订阅消息动态绘图

1.参考代码（动态绘制图表）

代码功能

连接服务器，根据订阅的消息，动态绘制出图表。

需要安装 matplotlib

参考命令：python3.6 -m pip install matplotlib

from pylab import *
import time,random
import siot

SERVER = "127.0.0.1"        #MQTT服务器IP
CLIENT_ID = ""              #在SIoT上，CLIENT_ID可以留空
IOT_pubTopic  = 'xzr/001'   #“topic”为“项目名称/设备名称”
IOT_UserName ='siot'        #用户名
IOT_PassWord ='dfrobot'     #密码

def sub_cb(client, userdata, msg):#定义收到消息时的提示信息
      print("\nTopic:" + str(msg.topic) + " Message:" + str(msg.payload))
      showplt(int(msg.payload)) #开始绘图

siot.init(CLIENT_ID, SERVER, user=IOT_UserName, password=IOT_PassWord)
siot.connect()
siot.subscribe(IOT_pubTopic, sub_cb)
siot.loop()

def showplt(val):
    global x,y,i
    grid(True)
    plt.ion()
    x.append(i)
    i +=1
    y.append(val)
    ax.plot(x,y,'b')
    plt.pause(0.0001)
    #mac系统请删除下方的plt.ioff()语句
    plt.ioff()
    plt.show()

if __name__ == '__main__':
      global x,y,i,fig, ax
      try:
        while True:
              fig, ax= plt.subplots()
              i=0
              x=[]
              y=[]
              showplt(0)
        except:
              siot.stop()
              print("disconnect seccused")

测试效果

../_images/08_python_02.png