U-BLOX NINA W106 SENDO PROGRAMADO .NET nanoFramework - MQTT CLIENT
Testado no VISUAL STUDIO 2015 e 2019
O objetivo deste BLOG é demonstrar como é possível utilizar o .NET nanoFramework para programar o módulo U-BLOX NINA W106. Foi utilizado o EVK-NINA-W1 para o teste e exemplo consiste em acessar um servidor MQTT (broker.hivemq.com), inscrever em um tópico GLOBAL e então fazer um publish em outro, tempos em tempos. Mensagens enviadas ao tópico serão exibidas.
MQTT
Para os dispositivos de Internet das Coisas (IoT), a conexão com a Internet é um requisito. A conexão com a Internet permite que os dispositivos trabalhem entre si e com serviços de backend. O protocolo de rede subjacente da Internet é o TCP/IP. Desenvolvido com base na pilha TCP/IP, o MQTT (Message Queue Telemetry Transport) tornou-se o padrão para comunicações de IoT.
"Ao contrário do Arduino (por exemplo) você pode fazer debug a sério do código que está executando. Sem necessitar de ligações ou hardware complexo com o JTAG no caso de programação C pura."
.NET nanoFramework é uma plataforma livre e de código aberto que permite a escrita de aplicativos de código gerenciados para dispositivos incorporados restritos. É adequado para muitos tipos de projetos, incluindo sensores de IoT, wearables, prova acadêmica de conceito, robótica, criações de hobistas/fabricantes ou até mesmo equipamentos industriais complexos. Isso torna o desenvolvimento dessas plataformas mais fácil, rápido e menos caro, dando aos desenvolvedores incorporados acesso a tecnologias e ferramentas modernas usadas pelos desenvolvedores de aplicativos desktop.Os desenvolvedores podem aproveitar o poderoso e familiar Microsoft Visual Studio IDE e seu conhecimento .NET C# para escrever rapidamente código sem ter que se preocupar com os meandros de hardware de baixo nível de um microcontrolador. Os desenvolvedores do Desktop .NET se sentirão "em casa" e poderão usar suas habilidades no desenvolvimento de sistemas embarcados, ampliando o pool de desenvolvedores embarcados qualificados.Ele inclui uma versão reduzida do CLR (Common Language Runtime, tempo de execução da linguagem comum .NET) e possui um subconjunto das bibliotecas de classe base .NET, juntamente com as APIs mais comuns incluídas na Universal Windows Platform (UWP) permitindo o reaproveitamento de códigos de aplicativos de desktop, aplicativos IoT Core, milhares de exemplos de código e projetos de código aberto.Usando o Microsoft Visual Studio, um desenvolvedor pode implantar e depurar o código diretamente em hardware real.
Roteiro baseado
Instalando nanoFirmwareFlasher para copiar bootloader
GitHub - nanoframework/nanoFirmwareFlasher: 🛠 nano firmware flasher (nanoFramework toolbox)
É uma ferramenta global .NET Core CLI que permite atualizar um alvo nanoFramework com
nanoBooter, nanoCLR, aplicativo gerenciado ou arquivos de backup. Faz parte da caixa de
ferramentas nanoFramework, juntamente com outras várias ferramentas que são necessárias
no desenvolvimento, uso ou gerenciamento de repositório do nanoFramework. Um vez instalado é
necessário atualizar o UBLOX NINA W106.
Necessita .NET 5.0 Desktop Runtime (v5.0.3) e Download .NET Core 3.1 Runtime
Gravação do Bootloader
Sinal que está Rodando!
Baixe e instale o Visual Studio Community 2017/2019
Habilite o Workload do Desktop com .NET
Crie um Projeto Blank com .NET nanoFramework (Blank Application nanoFramework)
Abrindo o exemplo MQTT
Altere o código para
//
// Copyright (c) .NET Foundation and Contributors
// See LICENSE file in the project root for full license information.
//
using System;
using System.Diagnostics;
using System.Net.NetworkInformation;
using System.Text;
using System.Threading;
using uPLibrary.Networking.M2Mqtt;
using uPLibrary.Networking.M2Mqtt.Messages;
namespace TestMqtt
{
public class Program
{
private const string c_SSID = "Andreia Oi Miguel 2.4G";
private const string c_AP_PASSWORD = "xxxxxxxx";
public static void Main()
{
MqttClient client = null;
string clientId;
bool running = true;
// Wait for Wifi/network to connect (temp)
SetupAndConnectNetwork();
// Loop forever
while (true)
{
try
{
string BrokerAddress = "18.185.251.59";
client = new MqttClient(BrokerAddress);
// register a callback-function (we have to implement, see below) which is called by the library when a message was received
client.MqttMsgPublishReceived += Client_MqttMsgPublishReceived;
client.MqttMsgSubscribed += Client_MqttMsgSubscribed;
// use a unique id as client id, each time we start the application
//clientId = Guid.NewGuid().ToString();
clientId = new Guid(1, 23, 44, 32, 45, 33, 22, 11, 1, 2, 3).ToString();
Debug.WriteLine("Connecting MQTT");
client.Connect(clientId);
Debug.WriteLine("Connected MQTT");
// Subscribe topics
// client.Subscribe(new string[] { "Test1", "Test2" }, new byte[] { 2, 2 });
byte[] message = Encoding.UTF8.GetBytes("Test message");
client.Publish("testtopic/nanoframework", message, MqttMsgBase.QOS_LEVEL_EXACTLY_ONCE, false);
string[] SubTopics = new string[]
{
"testtopic/1"
};
Debug.WriteLine("Subscribe testtopic/1");
client.Subscribe(SubTopics, new byte[] { 2 });
Debug.WriteLine("Enter wait loop");
while (running)
{
Thread.Sleep(10000);
client.Publish("testtopic/nanoframework", message, MqttMsgBase.QOS_LEVEL_EXACTLY_ONCE, false);
}
client.Disconnect();
}
catch (Exception ex)
{
// Do whatever please you with the exception caught
Debug.WriteLine("Main exception " + ex.Message);
}
// Wait before retry
Thread.Sleep(10000);
}
}
private static void Client_MqttMsgSubscribed(object sender, MqttMsgSubscribedEventArgs e)
{
Debug.WriteLine("Client_MqttMsgSubscribed ");
}
private static void Client_MqttMsgPublishReceived(object sender, MqttMsgPublishEventArgs e)
{
string topic = e.Topic;
string message = Encoding.UTF8.GetString(e.Message,0,e.Message.Length);
Debug.WriteLine("Publish Received Topic:" + topic + " Message:" + message);
}
public static void SetupAndConnectNetwork()
{
NetworkInterface[] nis = NetworkInterface.GetAllNetworkInterfaces();
if (nis.Length > 0)
{
// get the first interface
NetworkInterface ni = nis[0];
if (ni.NetworkInterfaceType == NetworkInterfaceType.Wireless80211)
{
// network interface is Wi-Fi
Debug.WriteLine("Network connection is: Wi-Fi");
Wireless80211Configuration wc = Wireless80211Configuration.GetAllWireless80211Configurations()[ni.SpecificConfigId];
if (wc.Ssid != c_SSID && wc.Password != c_AP_PASSWORD)
{
// have to update Wi-Fi configuration
wc.Ssid = c_SSID;
wc.Password = c_AP_PASSWORD;
wc.SaveConfiguration();
}
else
{ // Wi-Fi configuration matches
}
}
else
{
// network interface is Ethernet
Debug.WriteLine("Network connection is: Ethernet");
ni.EnableDhcp();
}
// wait for DHCP to complete
WaitIP();
}
else
{
throw new NotSupportedException("ERROR: there is no network interface configured.\r\nOpen the 'Edit Network Configuration' in Device Explorer and configure one.");
}
}
static void WaitIP()
{
Debug.WriteLine("Waiting for IP...");
while (true)
{
NetworkInterface ni = NetworkInterface.GetAllNetworkInterfaces()[0];
if (ni.IPv4Address != null && ni.IPv4Address.Length > 0)
{
if (ni.IPv4Address[0] != '0')
{
Debug.WriteLine($"We have an IP: {ni.IPv4Address}");
break;
}
}
Thread.Sleep(500);
}
}
}
}
Configurando SSID e PASSWORD
Atualize versões dos pacotes
Compile o código
Pacotes .NET nanoFramework
LINKS
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Browse our samples repository: https://github.com/nanoframework/samples
Check our documentation online: https://docs.nanoframework.net/
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Agradecimentos:
JOSÉ SIMÕES
Husband, father, developer, maker, CEO at @Eclo, founder of @nanoframework. MVP. Developer: .NET C# , C/C++, IoT, Azure, Lego
Sobre a SMARTCORE
A SmartCore fornece módulos para comunicação wireless, biometria, conectividade, rastreamento e automação.Nosso portfólio inclui modem 2G/3G/4G/NB-IoT/Cat.M, satelital, módulos WiFi, Bluetooth, GNSS / GPS, Sigfox, LoRa, leitor de cartão, leitor QR code, mecanismo de impressão, mini-board PC, antena, pigtail, LCD, bateria, repetidor GPS e sensores.
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