探究JSMQTT技术

一、MQTT协议介绍

MQTT(Message Queue Telemetry Transport)是一种轻量级的通信协议，其特点是简单、轻便、有些时候还比HTTP通讯更加可靠。MQTT使用发布/订阅(publish/subscriber)消息模式，用于连接分布式设备，让它们能够有效地进行数据传输。

与HTTP通讯协议不同的是，MQTT协议采用了二进制流请求头与MQTT报文进行通讯。相比较HTTP通讯, MQTT更加紧凑、传输速度更快、并且具备实时性支持。MQTT协议适用于多种设备和应用场景，例如：智能家居、汽车和工业自动化等。

const mqtt = require('mqtt')
const client  = mqtt.connect('mqtt://localhost')

client.on('connect', function () {
  client.subscribe('presence', function (err) {
    if (!err) {
      client.publish('presence', 'Hello mqtt')
    }
  })
})

client.on('message', function (topic, message) {
  // message is Buffer
  console.log(message.toString())
  client.end()
})

二、JSMQTT介绍

JSMQTT是一个基于JavaScript的MQTT库，采用标准的MQTT协议并最小化依赖，具有很多先进的功能和优点。JSMQTT库允许开发人员以货车车队(pipeline)的形式订阅和发布消息,对于大规模消息传输或进程处理应用非常有利。

使用JSMQTT库能够很快地快速实现与MQTT消息协议的通信。特别是在移动设备或者浏览器中使用JSMQTT，可以更加灵活性地响应用户输入。

三、JSMQTT应用示例

下面是一个简单的用于控制设备的JSMQTT示例。我的设备是一个RGB LED灯，具有三个颜色通道：红色，绿色和蓝色。通过MQTT发布消息来交互。

首先，我们需要设置一个常量，表示现在我们需要连接到哪个服务器。在这个例子中，我们将使用的是测试MQTT服务器，mosquitto.org服务器的公共地址（port 1883）。

const SERVER = 'mqtt://test.mosquitto.org:1883'

然后，我们要实例化一个新的JSMQTT客户端。我们将使用connect（）方法并传入使用的服务器的地址，然后在open事件上绑定回调函数。这个回调函数可以简单地发送带有颜色值的数据包到服务器，并回显收到的数据包。

var client = mqtt.connect(SERVER);

client.on('connect', function () {
  // 设置三个通道
  var redChannel = 'led/red';
  var greenChannel = 'led/green';
  var blueChannel = 'led/blue';

  //订阅三个通道，并显示信息
  client.subscribe(redChannel, function () {
    client.publish(redChannel, 'Hello mqtt')
  })
  client.subscribe(greenChannel, function () {
    client.publish(greenChannel, 'Hello mqtt')
  })
  client.subscribe(blueChannel, function () {
    client.publish(blueChannel, 'Hello mqtt')
  })

  client.on('message', function (topic, message) {
    var value = message.toString();
    console.log(topic + ': ' + value);
  })
})

最后，我们可以通过网页上的表单控件来控制我们的设备。我们使用白色canvas元素作为容器来控制颜色，并在每次颜色修改时向JSMQTT服务器发送更新。

<canvas id="colorPicker" width="300" height="300"></canvas>
<input type="range" id="redSlider" value="0" min="0" max="255" />
<input type="range" id="greenSlider" value="0" min="0" max="255" />
<input type="range" id="blueSlider" value="0" min="0" max="255" />

<script>
  var colorPicker = document.getElementById('colorPicker');
  var redSlider = document.getElementById('redSlider');
  var greenSlider = document.getElementById('greenSlider');
  var blueSlider = document.getElementById('blueSlider');
  
  // 将RGB值转化hex颜色并发布到服务器中
  function updateColor(r, g, b) {
    var color = (r << 16) + (g << 8) + b;
    var colorHex = '#' + color.toString(16);
    console.log(colorHex);
    client.publish('color/set', colorHex);
  }
  
  //获取RGB值来更新颜色
  function getRGBColor() {
    var imageData = colorPicker.getContext('2d').getImageData(0, 0, 300, 300);
    var data = imageData.data;
    var r = 0, g = 0, b = 0;
    for (var i = 0, n = data.length; i < n; i += 4) {
      r += data[i];
      g += data[i + 1];
      b += data[i + 2];
    }
    var total = imageData.width * imageData.height;
    r = Math.round(r / total);
    g = Math.round(g / total);
    b = Math.round(b / total);
    redSlider.value = r;
    greenSlider.value = g;
    blueSlider.value = b;
    return { r: r, g: g, b: b };
  }
  
  //更新RGB值及颜色
  function updateRGBColor() {
    var color = getRGBColor();
    updateColor(color.r, color.g, color.b);
  }
  
  //绑定事件
  colorPicker.addEventListener('touchmove', function (e) {
    e.preventDefault();
    updateRGBColor();
  }, false);
  
  redSlider.addEventListener('change', updateRGBColor, false);
  greenSlider.addEventListener('change', updateRGBColor, false);
  blueSlider.addEventListener('change', updateRGBColor, false);
</script>

四、小结

在这篇文章中，我们深入探究了MQTT协议，并学习了如何使用JSMQTT库来实现与MQTT消息协议的通信。特别是本文提供的示例，可以帮助读者更好地了解MQTT协议的应用场景。希望这篇文章能够为读者提供实用的帮助，让大家更好地应用MQTT技术。