MKCLOUD MQTT PythonAPI定义

目的：

1. 匹配高中信息技术物联网部分的教学目标。将MQTT作为主要讲授内容。
2. 在Python编辑器中，可以通过mqtt与硬件之间进行交互。
3. 将账号云广播背后的MQTT的概念暴露出来，讲MQTT与物联网的关系而不是账号云广播与物联网的关系。通过mqtt的应用来讲解物联网。
4. 通过mqtt帮助实现数据可视化。

物联网知识的可能学习路径:
阶段1： 账号云广播（体验）
阶段2： mqtt 入门（概念认知与简单应用） mkcloud + cyberpi.mqtt （基于慧编程的服务器和mkcloud）
阶段3： mqtt 进阶 （进阶的应用） mqtt.MQTTClient(硬件) + paho-mqtt（python 第三方库）

使用场景：
教学当中mqtt使用的服务器为broker.emqx.io（研发表示不建议使用mq.makeblock.com）。
1.童芯派和Python编辑器通过mqtt实现通信。比如童芯派传感器收集到的数值能够发送至MQTT服务器上，Python编辑器能够通过mqtt服务器获取到童芯派发送的数值。
2.童芯派与童芯派之间实现mqtt通信。 比如通过MQTT，童芯派A能够控制童芯派B的灯光亮灭。
3.童芯派自发自收。

当前状态：
mkcloud部分的mqtt功能已经开发完成。

mkcloud库中关于mqtt功能的定义：（童芯派的MQTT API 参照下方，保持一致。前缀最好是cyberpi， 如连接MQTT，cyberpi.mqtt.connect() ）具体实现上请研发同事进行评估。

需要注意的点：
mkcloud的发送的topic会默认添加一个”MB_PY/“的前缀。设定接收话题的时候也会。
童芯派上要能够实现中文信息的收发。（mkcloud可以实现中文的收发），目前好像还不行。

mkcloud下的mqtt功能实现

# python 3.6
import random
import time
from paho.mqtt import client as mqtt_client
class MqTT:
    # default
    broker = 'broker.emqx.io'
    port = 1883
    # generate client ID with pub prefix randomly
    client_id = f'py-mqtt-mb-{random.randint(0, 1000)}'
    mq_client = mqtt_client.Client(client_id)
    is_connect = False
    topic_prefix = "MB_PY/"
    callback = None
    is_on_message = False
    def __init__(self):
        pass
    # version
    def version(self):
        return "1.0.1"
    # set broker
    def set_broker(self,client_id,server,port):
        if client_id != None:
            self.client_id = client_id
        self.broker = server
        self.port = port
    # connect
    def connect(self):
        self.connect_mq()
        self.loop_start()
        time.sleep(1.8)
        return self.is_connect
    # connect server
    def connect_mq(self):
        def on_connect(client, userdata, flags, rc):
            if rc == 0:
                print("Connected to MQTT Broker!")
                self.is_connect = True
            else:
                self.is_connect = False
                print("Failed to connect, return code %d\n", rc)
        self.mq_client = mqtt_client.Client(self.client_id)
        self.mq_client.on_connect = on_connect
        self.mq_client.connect(self.broker, self.port)
        return self.mq_client
    # disconnect
    def off(self):
        self.is_on_message == False
        self.is_connect = False
        self.mq_client.disconnect()
    # publish
    def publish_message(self,topic="mb", data="msg"):
        topic = self.topic_prefix + topic
        result = self.mq_client.publish(topic, data)
        # result: [0, 1]
        status = result[0] # 0 is ok
        return status
    def on_message(self,client, userdata, msg):
        #print(f"Received `{msg.payload.decode()}` from `{msg.topic}` topic")
        self.callback(msg.topic,msg.payload.decode())
    # subscribe
    def subscribe_message(self,topic):
        topic = self.topic_prefix + topic
        self.mq_client.subscribe(topic)
        if self.is_on_message == False :
            self.mq_client.on_message = self.on_message
            self.is_on_message = True
    # callback   
    def set_callback(self,callback):
        self.callback = callback
        self.mq_client.on_message = self.on_message
    # loop_start
    def loop_start(self):
        self.mq_client.loop_start()
    # loop_forever
    def loop_forever(self):
        self.mq_client.loop_forever()
    # client
    def get_client(self):
        return self.mq_client
    def get_broker(self):
        return self.broker
    def get_port(self):
        return self.port
    def get_topic_prefix(self):
        return self.topic_prefix
mqtt = MqTT()

主要用到的API：