工作中的一次调试经验

1 缘由

• 公司的设备偶尔掉线且掉线间隔时间不正确（32秒，应该30~31才是正确的），但是不知道是什么原因
• 使用python模拟设备，每10秒钟发送mqtt消息
• 另外启动一个java客户端，收集所有mqtt消息并存入mongodb
• 最后比较真实设备与模拟，分析问题

2 基本架构

• iot server（SpringBoot...）—— 部署在云端
• EMQ（开源物联网MQTT消息服务）—— 部署在云端
• MQTT消息收集客户端（SpringBoot mqtt mongo）—— 部署在云端
• 嵌入式设备（真实设备）—— 部署在本地网络
• python脚本（模拟设备）—— 部署在本地网络

3 分析结果

• 模拟设备的mqtt消息完整收集，一直处于在线状态
• 真实设备的mqtt消息少了一条，代表真实设备存在丢弃消息的情况
• iot server的设备在线处理逻辑存在1s的误差，经过排查发现判断逻辑有误

4 iot server在线逻辑

• 设备登录或更新时，计数设置为30s。
• 秒定时器每次计数减1。
• 当计数减到0，则判断为掉线。

boolean flag = i-- > 0; //这里出错了，应该先减少再判断

5 Python

• pip安装paho包（http://www.eclipse.org/paho/）

$ pip install virtualenv
$ mkdir python-mqtt
$ cd python-mqtt
$ virtualenv --no-site-packages venv
$ source venv/Scripts/activate
$ pip install paho-mqtt
$ pip list
Package    Version
---------- -------
paho-mqtt  1.4.0
pip        18.0
setuptools 40.2.0
wheel      0.31.1
$ vi main.py

• 代码

import time
import paho.mqtt.client as mqtt
import logging
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)

# 官网这里只有三个参数...，我直接复制下来一直报错，修改为4个才没问题的。
def on_connect(mosq, obj, msg, rc):
    mqttc.subscribe("DEV/#", 0)
    print("rc: " + str(rc))


def on_message(mosq, obj, msg):
    print(msg.topic + " " + str(msg.qos) + " " + str(msg.payload))


def on_publish(mosq, obj, mid):
    print("mid: " + str(mid))


def on_subscribe(mosq, obj, mid, granted_qos):
    print("Subscribed: " + str(mid) + " " + str(granted_qos))


mqttc = mqtt.Client()
logger = logging.getLogger(__name__)
mqttc.enable_logger(logger)
mqttc.on_message = on_message
mqttc.on_connect = on_connect
mqttc.on_publish = on_publish
mqttc.on_subscribe = on_subscribe
mqttc.username_pw_set(
    "username", "password")
mqttc.connect("url", 1883, 60)
mqttc.loop_start()

while 1:
    (result, mid) = mqttc.publish("TOPIC/TEST", "", 0)
    time.sleep(10) # 每10秒发送1条

mqttc.loop_stop()
mqttc.disconnect()

6 MQTT消息收集客户端

• 收集mqtt消息，不需要启动web服务，不需要加入web包且启动不需要指定为web项目

@SpringBootApplication
public class MqttMongoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        new SpringApplicationBuilder(MqttMongoApplication.class)
                .web(false) // 指定非web项目
                .build()
                .run(args);
    }
}

7 总结

• 简单代码一不小心也可能出错
• python脚本编写方便适合用于测试