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CO_OP_TRANSLATOR_METADATA:
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{
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"original_hash": "d6faf0e8d3c2d6d20c0aef2a305dab18",
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"translation_date": "2025-08-24T23:10:59+00:00",
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"source_file": "1-getting-started/lessons/4-connect-internet/wio-terminal-mqtt.md",
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"language_code": "tw"
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}
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# 使用網際網路控制夜燈 - Wio Terminal
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物聯網設備需要透過 MQTT 與 *test.mosquitto.org* 通訊，傳送光感測器讀取的遙測值，並接收控制 LED 的指令。
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在本課程的這部分，您將把 Wio Terminal 連接到 MQTT broker。
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## 安裝 WiFi 和 MQTT Arduino 函式庫
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為了與 MQTT broker 通訊，您需要安裝一些 Arduino 函式庫，以使用 Wio Terminal 的 WiFi 晶片並與 MQTT 通訊。在開發 Arduino 設備時，您可以使用多種函式庫，這些函式庫包含開源代碼並實現了廣泛的功能。Seeed 提供了 Wio Terminal 的函式庫，使其能夠透過 WiFi 通訊。其他開發者則發布了與 MQTT broker 通訊的函式庫，您將使用這些函式庫與您的設備進行互動。
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這些函式庫以原始碼形式提供，可以自動導入到 PlatformIO 並編譯到您的設備中。這樣，Arduino 函式庫可以在任何支持 Arduino 框架的設備上運行，前提是該設備具有函式庫所需的特定硬體。一些函式庫，例如 Seeed WiFi 函式庫，是針對特定硬體的。
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函式庫可以全域安裝並在需要時編譯，或者安裝到特定專案中。對於這次作業，函式庫將安裝到專案中。
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✅ 您可以在 [PlatformIO 函式庫文件](https://docs.platformio.org/en/latest/librarymanager/index.html) 中了解更多有關函式庫管理以及如何查找和安裝函式庫的資訊。
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### 任務 - 安裝 WiFi 和 MQTT Arduino 函式庫
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安裝 Arduino 函式庫。
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1. 在 VS Code 中打開夜燈專案。
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1. 在 `platformio.ini` 文件的末尾添加以下內容：
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```ini
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lib_deps =
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seeed-studio/Seeed Arduino rpcWiFi @ 1.0.5
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seeed-studio/Seeed Arduino FS @ 2.1.1
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seeed-studio/Seeed Arduino SFUD @ 2.0.2
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seeed-studio/Seeed Arduino rpcUnified @ 2.1.3
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seeed-studio/Seeed_Arduino_mbedtls @ 3.0.1
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```
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這會導入 Seeed WiFi 函式庫。`@ <number>` 語法指的是函式庫的特定版本號。
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> 💁 您可以移除 `@ <number>` 以始終使用最新版本的函式庫，但無法保證後續版本能與以下代碼正常運行。此處的代碼已使用該版本的函式庫進行測試。
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這就是您需要做的所有操作來添加函式庫。下次 PlatformIO 編譯專案時，它將下載這些函式庫的原始碼並編譯到您的專案中。
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1. 在 `lib_deps` 中添加以下內容：
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```ini
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knolleary/PubSubClient @ 2.8
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```
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這會導入 [PubSubClient](https://github.com/knolleary/pubsubclient)，一個 Arduino MQTT 客戶端。
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## 連接到 WiFi
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現在可以將 Wio Terminal 連接到 WiFi。
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### 任務 - 連接到 WiFi
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將 Wio Terminal 連接到 WiFi。
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1. 在 `src` 資料夾中建立一個名為 `config.h` 的新文件。您可以通過選擇 `src` 資料夾或其中的 `main.cpp` 文件，然後在檔案瀏覽器中選擇 **新文件** 按鈕來完成。當您的游標位於檔案瀏覽器上時，該按鈕才會出現。
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1. 在此文件中添加以下代碼以定義 WiFi 憑證的常數：
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```cpp
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#pragma once
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#include <string>
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using namespace std;
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// WiFi credentials
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const char *SSID = "<SSID>";
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const char *PASSWORD = "<PASSWORD>";
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```
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將 `<SSID>` 替換為您的 WiFi SSID。將 `<PASSWORD>` 替換為您的 WiFi 密碼。
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1. 打開 `main.cpp` 文件。
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1. 在文件頂部添加以下 `#include` 指令：
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```cpp
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#include <PubSubClient.h>
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#include <rpcWiFi.h>
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#include <SPI.h>
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#include "config.h"
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```
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這會包含您之前添加的函式庫的標頭文件以及配置標頭文件。這些標頭文件是必需的，以告訴 PlatformIO 導入函式庫中的代碼。如果未明確包含這些標頭文件，某些代碼將無法編譯，並且您會遇到編譯器錯誤。
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1. 在 `setup` 函數上方添加以下代碼：
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```cpp
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void connectWiFi()
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{
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while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
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{
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Serial.println("Connecting to WiFi..");
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WiFi.begin(SSID, PASSWORD);
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delay(500);
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}
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Serial.println("Connected!");
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}
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```
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此代碼會在設備未連接到 WiFi 時進行迴圈，並嘗試使用配置標頭文件中的 SSID 和密碼進行連接。
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1. 在 `setup` 函數底部，配置引腳後添加對此函數的調用。
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```cpp
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connectWiFi();
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```
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1. 將此代碼上傳到您的設備以檢查 WiFi 連接是否正常。您應該在序列監視器中看到以下內容。
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```output
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> Executing task: platformio device monitor <
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--- Available filters and text transformations: colorize, debug, default, direct, hexlify, log2file, nocontrol, printable, send_on_enter, time
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--- More details at http://bit.ly/pio-monitor-filters
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--- Miniterm on /dev/cu.usbmodem1101 9600,8,N,1 ---
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--- Quit: Ctrl+C | Menu: Ctrl+T | Help: Ctrl+T followed by Ctrl+H ---
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Connecting to WiFi..
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Connected!
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```
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## 連接到 MQTT
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Wio Terminal 連接到 WiFi 後，可以連接到 MQTT broker。
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### 任務 - 連接到 MQTT
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連接到 MQTT broker。
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1. 在 `config.h` 文件底部添加以下代碼，以定義 MQTT broker 的連接詳細資訊：
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```cpp
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// MQTT settings
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const string ID = "<ID>";
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const string BROKER = "test.mosquitto.org";
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const string CLIENT_NAME = ID + "nightlight_client";
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```
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將 `<ID>` 替換為一個唯一的 ID，該 ID 將用作此設備客戶端的名稱，稍後也會用於此設備發布和訂閱的主題。*test.mosquitto.org* broker 是公共的，許多人都在使用，包括其他正在完成此作業的學生。擁有唯一的 MQTT 客戶端名稱和主題名稱可確保您的代碼不會與其他人的代碼衝突。稍後在此作業中建立伺服器代碼時，您也需要此 ID。
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> 💁 您可以使用像 [GUIDGen](https://www.guidgen.com) 這樣的網站來生成唯一的 ID。
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`BROKER` 是 MQTT broker 的 URL。
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`CLIENT_NAME` 是此 MQTT 客戶端在 broker 上的唯一名稱。
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1. 打開 `main.cpp` 文件，並在 `connectWiFi` 函數下方、`setup` 函數上方添加以下代碼：
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```cpp
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WiFiClient wioClient;
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PubSubClient client(wioClient);
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```
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此代碼使用 Wio Terminal WiFi 函式庫創建一個 WiFi 客戶端，並使用它創建一個 MQTT 客戶端。
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1. 在此代碼下方添加以下內容：
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```cpp
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void reconnectMQTTClient()
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{
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while (!client.connected())
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{
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Serial.print("Attempting MQTT connection...");
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if (client.connect(CLIENT_NAME.c_str()))
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{
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Serial.println("connected");
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}
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else
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{
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Serial.print("Retying in 5 seconds - failed, rc=");
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Serial.println(client.state());
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delay(5000);
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}
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}
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|
}
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```
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此函數測試與 MQTT broker 的連接，並在未連接時重新連接。它會在未連接時進行迴圈，並嘗試使用配置標頭文件中定義的唯一客戶端名稱進行連接。
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如果連接失敗，則會在 5 秒後重試。
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1. 在 `reconnectMQTTClient` 函數下方添加以下代碼：
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```cpp
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void createMQTTClient()
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{
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client.setServer(BROKER.c_str(), 1883);
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reconnectMQTTClient();
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}
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```
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此代碼為客戶端設置 MQTT broker，並設置接收到消息時的回調函數。然後嘗試連接到 broker。
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1. 在 WiFi 連接後，在 `setup` 函數中調用 `createMQTTClient` 函數。
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1. 用以下代碼替換整個 `loop` 函數：
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```cpp
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void loop()
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{
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reconnectMQTTClient();
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client.loop();
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delay(2000);
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}
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```
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此代碼首先重新連接到 MQTT broker。這些連接很容易中斷，因此定期檢查並在必要時重新連接是值得的。然後，它調用 MQTT 客戶端的 `loop` 方法來處理任何在訂閱的主題上接收到的消息。此應用程式是單執行緒的，因此消息無法在背景執行緒上接收，因此需要在主執行緒上分配時間來處理任何等待的網路連接消息。
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最後，2 秒的延遲確保光線水平不會過於頻繁地發送，並減少設備的功耗。
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1. 將代碼上傳到您的 Wio Terminal，並使用序列監視器查看設備連接到 WiFi 和 MQTT。
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```output
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> Executing task: platformio device monitor <
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source /Users/jimbennett/GitHub/IoT-For-Beginners/1-getting-started/lessons/4-connect-internet/code-mqtt/wio-terminal/nightlight/.venv/bin/activate
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--- Available filters and text transformations: colorize, debug, default, direct, hexlify, log2file, nocontrol, printable, send_on_enter, time
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|
--- More details at http://bit.ly/pio-monitor-filters
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|
--- Miniterm on /dev/cu.usbmodem1201 9600,8,N,1 ---
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--- Quit: Ctrl+C | Menu: Ctrl+T | Help: Ctrl+T followed by Ctrl+H ---
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Connecting to WiFi..
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Connected!
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|
Attempting MQTT connection...connected
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```
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> 💁 您可以在 [code-mqtt/wio-terminal](../../../../../1-getting-started/lessons/4-connect-internet/code-mqtt/wio-terminal) 資料夾中找到此代碼。
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😀 您已成功將設備連接到 MQTT broker。
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**免責聲明**：
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本文件使用 AI 翻譯服務 [Co-op Translator](https://github.com/Azure/co-op-translator) 進行翻譯。我們致力於提供準確的翻譯，但請注意，自動翻譯可能包含錯誤或不準確之處。應以原文文件作為權威來源。對於關鍵資訊，建議尋求專業人工翻譯。我們對因使用此翻譯而引起的任何誤解或錯誤解釋概不負責。 |
