搭建自己的MQTT服务器，实现设备上云(Ubuntu+EMQX)

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1. 引言

物联网（IoT）技术的快速发展使得设备互联和数据传输变得愈加重要。MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种轻量级的消息传输协议，适用于设备间的通信。通过搭建自己的MQTT服务器，可以实现设备数据的上云。本文将介绍如何在Ubuntu系统上安装和配置EMQX，以搭建自己的MQTT服务器。

1.1. 准备工作
在开始搭建MQTT服务器之前，需要准备以下工具和环境：
(1) 一台安装了Ubuntu系统的服务器或虚拟机；
(2) 具备管理员权限的Ubuntu账户；
(3) 互联网连接，以下载必要的软件包和工具。

1.2. 安装基础软件
在安装EMQX之前，需要确保系统已经安装了一些基础软件，如curl和wget。

1.2.1. 更新系统软件包
首先，更新系统软件包列表和已安装的软件包：

1. sudo apt update
   
2. sudo apt upgrade -y

复制代码

1.2.2. 安装curl和wget
安装必要的工具：

1. sudo apt install curl wget -y

复制代码

2. 安装EMQX
EMQX是一款高性能、可扩展的开源MQTT消息服务器。下面将详细介绍如何在Ubuntu上安装EMQX。

2.1. 下载EMQX安装包
从EMQX的官方网站下载最新版本的安装包。

1. 访问EMQX下载页面，复制最新版本的下载链接；
2. 使用wget命令下载安装包：

1.    wget <下载链接>

复制代码

2.2. 安装EMQX
下载完成后，使用dpkg命令安装EMQX：

1. sudo dpkg -i emqx-<版本号>-ubuntu20.04-amd64.deb

复制代码

安装完成后，可以使用以下命令启动EMQX服务：

1. sudo systemctl start emqx

复制代码

并设置开机自启动：

1. sudo systemctl enable emqx

复制代码

3. 配置EMQX
安装完成后，需要进行基本配置，以确保服务器正常运行。

3.1. 检查服务状态
确认EMQX服务已启动并正在运行：

1. sudo systemctl status emqx

复制代码

若服务未启动，可使用以下命令重新启动：

1. sudo systemctl restart emqx

复制代码

3.2. 访问管理控制台
EMQX提供了一个Web管理控制台，便于管理和监控MQTT服务器。默认情况下，控制台地址为：http://localhost:18083

1. 打开浏览器，输入上述地址；
2. 使用默认账号（用户名：admin，密码：public）登录。

3.3. 修改默认账号密码
为了安全起见，首次登录后应立即修改默认密码。

1. 登录管理控制台后，进入“用户管理”页面；
2. 找到默认管理员账号，点击“编辑”；
3. 输入新密码并保存。

4. 实现设备上云

4.1. 配置设备连接
在设备端，需要配置MQTT客户端以连接到EMQX服务器。常见的MQTT客户端库有Paho、MQTT.js等。以下以Python的Paho MQTT为例：

4.1.1. 安装Paho MQTT
在设备上安装Paho MQTT库：

1. pip install paho-mqtt

复制代码

4.1.2. 编写连接代码
编写Python脚本以连接MQTT服务器并发布消息：

1. 
   
2. import paho.mqtt.client as mqtt
   
3. 
   
4. # 定义事件回调函数
   
5. def on_connect(client, userdata, flags, rc):
   
6.     print("Connected with result code " + str(rc))
   
7.     client.subscribe("test/topic")
   
8. 
   
9. def on_message(client, userdata, msg):
   
10.     print(msg.topic + " " + str(msg.payload))
    
11. 
    
12. # 创建MQTT客户端对象
    
13. client = mqtt.Client()
    
14. client.on_connect = on_connect
    
15. client.on_message = on_message
    
16. 
    
17. # 设置MQTT服务器地址和端口
    
18. client.connect("服务器IP地址", 1883, 60)
    
19. 
    
20. # 发布消息
    
21. client.publish("test/topic", "Hello MQTT")
    
22. 
    
23. # 进入循环等待接收消息
    
24. client.loop_forever()

复制代码

通过以上代码，设备可以连接到EMQX服务器，并通过“test/topic”主题发布和接收消息。

4.2. 测试连接
运行设备端的脚本，确保设备能够成功连接到EMQX服务器，并能发布和接收消息。

5. 结论
通过以上步骤，我们成功在Ubuntu系统上安装和配置了EMQX服务器，并实现了设备数据的上云。这种架构不仅为设备间的通信提供了高效、可靠的解决方案，还能通过EMQX的扩展功能，进一步提升系统的性能和安全性。无论是个人项目还是企业应用，搭建自己的MQTT服务器都能为物联网开发提供坚实的基础。