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Controle a sua luz de presença pela Internet - Hardware IoT Virtual e Raspberry Pi

O dispositivo IoT precisa ser programado para comunicar-se com test.mosquitto.org usando MQTT, a fim de enviar valores de telemetria com a leitura do sensor de luz e receber comandos para controlar o LED.

Nesta parte da lição, irá ligar o seu Raspberry Pi ou dispositivo IoT virtual a um broker MQTT.

Instalar o pacote cliente MQTT

Para comunicar-se com o broker MQTT, é necessário instalar uma biblioteca MQTT através do pacote pip, seja no seu Pi ou no ambiente virtual, caso esteja a usar um dispositivo virtual.

Tarefa

Instale o pacote pip

1. Abra o projeto da luz de presença no VS Code.

2. Se estiver a usar um dispositivo IoT virtual, certifique-se de que o terminal está a executar o ambiente virtual. Se estiver a usar um Raspberry Pi, não estará a usar um ambiente virtual.

3. Execute o seguinte comando para instalar o pacote pip MQTT:

   pip3 install paho-mqtt
   

Programar o dispositivo

O dispositivo está pronto para ser programado.

Tarefa

Escreva o código do dispositivo.

1. Adicione a seguinte importação no início do ficheiro app.py:

   import paho.mqtt.client as mqtt
   

   A biblioteca paho.mqtt.client permite que a sua aplicação comunique via MQTT.

2. Adicione o seguinte código após as definições do sensor de luz e do LED:

   id = '<ID>'
   
   client_name = id + 'nightlight_client'
   

   Substitua <ID> por um ID único que será usado como o nome deste cliente do dispositivo e, mais tarde, para os tópicos que este dispositivo publica e subscreve. O broker test.mosquitto.org é público e usado por muitas pessoas, incluindo outros estudantes a trabalhar nesta tarefa. Ter um nome de cliente MQTT único e nomes de tópicos únicos garante que o seu código não entre em conflito com o de outras pessoas. Também precisará deste ID ao criar o código do servidor mais tarde nesta tarefa.

   💁 Pode usar um site como GUIDGen para gerar um ID único.

   O client_name é um nome único para este cliente MQTT no broker.

3. Adicione o seguinte código abaixo deste novo código para criar um objeto cliente MQTT e conectá-lo ao broker MQTT:

   mqtt_client = mqtt.Client(client_name)
   mqtt_client.connect('test.mosquitto.org')
   
   mqtt_client.loop_start()
   
   print("MQTT connected!")
   

   Este código cria o objeto cliente, conecta-se ao broker MQTT público e inicia um loop de processamento que é executado numa thread em segundo plano, ouvindo mensagens em quaisquer tópicos subscritos.

4. Execute o código da mesma forma que executou o código da parte anterior da tarefa. Se estiver a usar um dispositivo IoT virtual, certifique-se de que a aplicação CounterFit está em execução e que o sensor de luz e o LED foram criados nos pinos corretos.

   (.venv) ➜  nightlight python app.py 
   MQTT connected!
   Light level: 0
   Light level: 0
   

💁 Pode encontrar este código na pasta code-mqtt/virtual-device ou na pasta code-mqtt/pi.

😀 Conseguiu ligar o seu dispositivo a um broker MQTT com sucesso.

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