MQTT - 使用 Google Cloud IoT

• AmebaD [ AMB23 / AMB21 / AMB22 / BW16 / AW-CU488 Thing Plus ] x 1

如果創建新項目，請輸入項目名稱，並記下生成的Project ID。2. 為您的項目啟用計費
需要為您的項目啟用結算功能，才能使用Google Cloud Platform功能。 請遵循Google雲端文檔中的指南以啟用計費。
https://cloud.google.com/billing/docs/how-to/modify-project

3. 啟用 Cloud IoT Core API
在Google Cloud控制台中，單擊左上方的菜單按鈕，然後搜索IoT Core。

點擊啟用，為您的項目激活Google Cloud IoT API。

4. 創建一個Cloud Pub / Sub主題
在Google Cloud控制台中，單擊左上方的菜單按鈕，然後搜索Pub/Sub。

為您的項目創建一個新主題，並為其指定合適的主題ID。

創建主題後，轉到面板的權限選項，並添加具有“Pub/Sub Publisher“ cloud-iot@system.gserviceaccount.com”。

5.創建設備註冊
返回IoT Core設置頁面並創建一個新註冊。

選擇合適的Registry ID，然後選擇用於存儲數據的服務器 Region 。 請記住Registry ID和Region，以便以後與Ameba一起使用。
對於Pub/Sub主題，選擇在上一步中創建的主題。

6. 創建一對公鑰/私鑰
在Windows/Linux/MacOs的終端中使用Openssl，運行以下命令以生成私鑰和公鑰對。 這些命令將創建兩個文件，包含私鑰的“ec_private.pem”和包含公鑰的“ec_public.pem”。

$ openssl ecparam -genkey -name prime256v1 -noout -out ec_private.pem
$ openssl ec -in ec_private.pem -pubout -out ec_public.pem

運行下一個命令以提取私鑰，並記住標註的十六進製字符串，以供以後與Ameba一起使用。

$ openssl ec -in ec_private.pem -noout -text

7. 創建一個設備
返回IoT Core設置頁面並創建新設備。

給設備一個合適的Device ID，並記住它以便以後與Ameba一起使用。

在其他選項的身份驗證部分，上載先前生成的“ec_public.pem”公鑰。

8. 創建Cloud Pub/Sub 訂閱
要觀察Ameba發送的消息，請在Pub/Sub中創建訂閱。

選擇一個合適的訂閱ID，然後選擇以前創建的主題。

打開範例 “File” -> “Examples” -> “AmebaMQTTClient” -> “Google_Cloud_IoT”。

在下面標註的部分中輸入所需的信息。

在黃色部分中，輸入連接到WiFi網絡所需的SSID和密碼。
在綠色部分中，輸入之前在Google Cloud控制台中配置的項目ID，服務器區域，Registry ID和Device ID。
在藍色部分中，輸入先前從私鑰中提取的十六進製字符串。
上傳代碼並在上傳完成後按Ameba上的重置按鈕。 打開串行端口，觀察Ameba連接並向Google Cloud IoT發送消息。

在Google Cloud控制台中，轉到Pub/Sub訂閱，選擇先前創建的訂閱，然後單擊查看消息。 在這裡您可以查看Ameba發送的消息。

在setup（）中，我們設置了RootCA，這是與Google服務器建立TLS連接所必需的。

wifiClient.setRootCA((unsigned char*)rootCABuff);

在loop（）中，每個循環都會檢查Internet狀態，並在環境出現問題時重新連接到Internet。

if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    while (WiFi.begin(ssid, pass) != WL_CONNECTED) 
    {
      delay(1000);
    }
    Serial.println("Connected to wifi");
}

要發布消息，需要mqtt_id，clientPass和pub_topic。
通過project ID，服務器位置，registry ID和device ID來生成mqtt_id：

mqtt_id = (char *)malloc(strlen("projects/") + strlen(project_id) + strlen("/locations/us-central1/registries/") + strlen(registry_id) + strlen("/devices/") + strlen(device_id) + 1);
sprintf(mqtt_id, "projects/%s/locations/us-central1/registries/%s/devices/%s", project_id, registry_id, device_id);

clientPass是使用JSON web token（JWT）生成器函數生成的，該函數需要project ID和當前時間，並使用私鑰對其進行簽名：

clientPass = CreateJwt(project_id, timeClient.getEpochTime(), priv_key);

pub_topic是通過project ID和主題生成的：

pub_topic = (char *)malloc(strlen("/devices/") + strlen(device_id) + strlen("/events") + 1);
sprintf(pub_topic, "/devices/%s/events", device_id);

MQTT Server 設定:

client.setServer(GOOGLE_MQTT_SERVER, GOOGLE_MQTT_PORT);
client.setPublishQos(MQTTQOS1);
client.waitForAck(true);

連接到Google Cloud並發布消息：

if (client.connect(mqtt_id, clientUser, clientPass.c_str()) )
 {
	．．．．．．．．．．
	for(int i = 0; i < count; i++){
     ．．．．．．．．．．
     sprintf(payload, "This is Ameba's %d message!!", i);
     ret = client.publish(pub_topic, payload);   
     ．．．．．．．．．．
　}
	．．．．．．．．．．
   client.disconnect();
 }
 free(mqtt_id);
 free(pub_topic);