ESP32-IDF MQTT连接aws亚马逊云

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ESP32-IDF MQTT连接aws亚马逊云

1. 云端配置

登录AWS，地址: https://aws.amazon.com/
选择IOT core 服务
创建云端设备，点击连接一台设备 进行云端设备创建，按照流程创建云端设备，注意在创建过程中重要参数的保存！
保存云端设备服务器域名地址，后续连接时有用！
填写设备名，并进入下一步
选择对应的平台及sdk，此处我选择linux及python，实际可根据个人情况修改
下载对应设备的工具包，并存储好，此包内内容是连接云端设备的唯一凭证
解压工具包，并运行里面的start.sh文件，进行测试

运行前需要给予脚本可执行文件，输入以下指令：
```
chmod +x start.sh
./start.sh
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```

在这里插入图片描述

对应可以在网页看到由测试脚本上传上来的数据，如下图所示：
在这里插入图片描述

2. 设备端配置

拷贝ESP-IDF example目录下 ssl_mutual_auth 例程，ssl_mutual_auth
在终端输入 get_idf 配置 idf 环境
进入对应工程目录，输入 idf.py menuconfig 修改工程配置文件，配置wifi连接信息

路径： -> Example Connection Configuration -> WiFi SSID / WiFi Password
打开工程，替换证书文件，总共需要替换三个证书，替换的文件在刚刚下载的连接工具包中，对应关系如下：
- client.crt 客户端证书，采用 xxx.cert.pem 替换
- client.key 客户端秘钥，采用 xxx.private.key 替换
- mosquitto.org.crt 服务端秘钥，采用 root-CA.crt 替换

修改程序 mqtt 客户端配置代码，配置代码修改注意两个重点，否则后续再连接时会连接失败：

修改 uri 参数，域名前面需要增加 mqtts:// 前缀
- 域名地址为云端配置第四步时保存的域名地址
需要增加 client_id 配置项内容
- 此测试 client_id 为 ./start.h 脚本所使用的client_id

const esp_mqtt_client_config_t mqtt_cfg = {
  .broker.address.uri = "mqtts://xxx(你自己的域名)xxx.amazonaws.com",
  .broker.verification.certificate = (const char *)server_cert_pem_start,
  .credentials = {
    .authentication = {
      .certificate = (const char *)client_cert_pem_start,
      .key = (const char *)client_key_pem_start,
    },
    .client_id = "basicPubSub",
  }
};
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修改订阅和发布消息主题，修改mqtt_event_handler() mqtt事件回调函数内容如下:

/*
 * @brief Event handler registered to receive MQTT events
 *
 *  This function is called by the MQTT client event loop.
 *
 * @param handler_args user data registered to the event.
 * @param base Event base for the handler(always MQTT Base in this example).
 * @param event_id The id for the received event.
 * @param event_data The data for the event, esp_mqtt_event_handle_t.
 */
static void mqtt_event_handler(void *handler_args, esp_event_base_t base, int32_t event_id, void *event_data)
{
    ESP_LOGD(TAG, "Event dispatched from event loop base=%s, event_id=%d", base, event_id);
    esp_mqtt_event_handle_t event = event_data;
    esp_mqtt_client_handle_t client = event->client;
    int msg_id;
    switch ((esp_mqtt_event_id_t)event_id) {
    case MQTT_EVENT_CONNECTED:
        ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_CONNECTED");
        msg_id = esp_mqtt_client_subscribe(client, "sdk/test/python", 0);
        ESP_LOGI(TAG, "sent subscribe successful, msg_id=%d", msg_id);

        // msg_id = esp_mqtt_client_subscribe(client, "/topic/qos1", 1);
        // ESP_LOGI(TAG, "sent subscribe successful, msg_id=%d", msg_id);

        // msg_id = esp_mqtt_client_unsubscribe(client, "/topic/qos1");
        // ESP_LOGI(TAG, "sent unsubscribe successful, msg_id=%d", msg_id);
        break;
    case MQTT_EVENT_DISCONNECTED:
        ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_DISCONNECTED");
        break;

    case MQTT_EVENT_SUBSCRIBED:
        ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_SUBSCRIBED, msg_id=%d", event->msg_id);
        msg_id = esp_mqtt_client_publish(client, "sdk/test/python", "good morning", 0, 0, 0);
        ESP_LOGI(TAG, "sent publish successful, msg_id=%d", msg_id);
        break;
    case MQTT_EVENT_UNSUBSCRIBED:
        ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_UNSUBSCRIBED, msg_id=%d", event->msg_id);
        break;
    case MQTT_EVENT_PUBLISHED:
        ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_PUBLISHED, msg_id=%d", event->msg_id);
        break;
    case MQTT_EVENT_DATA:
        ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_DATA");
        printf("TOPIC=%.*s\r\n", event->topic_len, event->topic);
        printf("DATA=%.*s\r\n", event->data_len, event->data);

        msg_id = esp_mqtt_client_publish(client, "sdk/test/python", "good afternoon", 0, 0, 0);
        ESP_LOGI(TAG, "sent publish successful, msg_id=%d", msg_id);
        break;
    case MQTT_EVENT_ERROR:
        ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_ERROR");
        if (event->error_handle->error_type == MQTT_ERROR_TYPE_TCP_TRANSPORT) {
            log_error_if_nonzero("reported from esp-tls", event->error_handle->esp_tls_last_esp_err);
            log_error_if_nonzero("reported from tls stack", event->error_handle->esp_tls_stack_err);
            log_error_if_nonzero("captured as transport's socket errno",  event->error_handle->esp_transport_sock_errno);
            ESP_LOGI(TAG, "Last errno string (%s)", strerror(event->error_handle->esp_transport_sock_errno));

        }
        break;
    default:
        ESP_LOGI(TAG, "Other event id:%d", event->event_id);
        break;
    }
}
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编译烧录下载程序，在串口终端可以看到成功连接上服务器，并订阅了主题以及发布了消息，同时也接收到了对应主题返回的消息，由于这里测试发送和接收共用了同一个主题，所以接收到的数据我我们在代码里设置的发送数据内容。

此外，我们在AWS网页上亦可看到我们上报的数据内容，如下所示：
注意使用ESP32连接AWS的时候，./start 脚本记得关闭，由于这两个设备使用的是同一个 client_id，因此会造成冲突，此处只是简单的测试演示，实际开发的时候，对应云平台要进行配置，每个设备有不同且唯一的client_id！

3. 总结

以上便是使用ESP32 IDF开发方案连接AWS MQTT服务器的简单应用了，重点需要注意的是初始化mqtt_cfg结构体的时候对应的参数配置，以及需要增加 client_id 参数才能连接成功，原本的示例 demo 里面没有此项内容，这可能是大家连接不上的一个重要原因。

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