18、消息队列应用：树莓派、PC与Arduino的交互实践

消息队列应用：树莓派、PC与Arduino的交互实践

1. 树莓派与PC间的数据共享

1.1 项目背景

我们知道树莓派上运行着Mosquitto，通常可以使用终端结合测试程序来发送和接收消息。现在，我们将通过JavaFX应用程序在PC上实现相同的功能，这样能让操作更加直观。

1.2 修改项目配置

首先，从一个最小化的JavaFX应用程序开始，对 pom.xml 和 module-info.java 进行修改。
- 修改 pom.xml ：

<artifactId>javafx-mosquitto</artifactId>
<dependency>
    <groupId>org.eclipse.paho</groupId>
    <artifactId>org.eclipse.paho.client.mqttv3</artifactId>
    <version>1.2.2</version>
</dependency>

• 修改 module-info.java ：

module be.webtechie {
    requires javafx.controls;
    requires org.eclipse.paho.client.mqttv3;
    exports be.webtechie.javafxmosquitto;
}

1.3 连接并发布消息到Mosquitto

要连接到Mosquitto，需要知道树莓派的IP地址。以下是连接和发布消息的代码示例：

MqttClient client = new MqttClient("tcp://" + ipAddress + ":1883",
    MqttClient.generateClientId());
client.connect();

String messageText = "Hello from PC";
MqttMessage message = new MqttMessage();
message.setPayload(messageText.getBytes());
client.publish("testing/TestTopic", message);

完整的带有错误处理的代码可以在 QueueClient.java 中找到。

1.4 订阅Mosquitto的消息

在 QueueClient 脚本中可以实现对主题的订阅：

ObservableList<String> queueItems = FXCollections.observableArrayList();
client.setCallback(new ClientCallback(this.queueItems));
client.subscribe("testing/TestTopic");

这里使用了 ObservableList ，方便后续在UI中显示接收到的消息。 ClientCallback 类实现了 MqttCallback 接口，每当有新消息发布到 testing/TestTopic 时，该类的方法就会被调用：

public class ClientCallback implements MqttCallback {
    private ObservableList<String> queueItems;

    public ClientCallback(ObservableList<String> queueItems) {
        this.queueItems = queueItems;
    }

    @Override
    public void connectionLost(Throwable throwable) {
        System.out.println("Connection to MQTT broker lost!");
    }

    @Override
    public void messageArrived(String s, MqttMessage mqttMessage) throws Exception {
        String message = new String(mqttMessage.getPayload());
        System.out.println("Message received:\n\t" + message);
        Platform.runLater(() -> {
            queueItems.add(message);
        });
    }

    @Override
    public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken iMqttDeliveryToken) {
        System.out.println("Delivery complete");
    }
}

为了避免Java应用程序的连接线程和更新屏幕的JavaFX线程之间出现线程错误，使用了 Platform.runLater 方法。

1.5 用户界面

用户界面使用了 ListView 、 TextInput 和 Button 。当运行这个应用程序时，它既是发布者又是订阅者，向队列发送消息后，消息会同时显示在列表中。在树莓派上也能看到相同的消息，并且可以向主题推送消息，这些消息会同时显示在PC上。

2. 通过Mosquitto使用JavaFX控制Arduino

2.1 项目概述

接下来，我们将Arduino加入到系统中，用于控制LED灯带。这个项目会更复杂，涉及到多个组件：
- 带有WiFi功能的Arduino，可控制LED灯带实现单色显示或颜色动画。
- 树莓派上运行着Mosquitto代理应用程序和Java应用程序，Java应用程序包含一个网页用于选择LED效果，还有一个JavaFX界面可以选择颜色和动画。
- 一个或多个带有网页浏览器的PC，可以加载网页并与树莓派上的Java应用程序进行交互。

2.2 消息定义

首先，需要确定通过Mosquitto交换的消息结构和主题。消息结构使用字符串，以“:”作为不同值的分隔符。具体结构如下：
- Mosquitto中的主题为“ledCommand”，新命令将发布到该主题。
- 命令格式为“COMMAND_ID:SPEED:R1:G1:B1:R2:G2:B2”，各部分含义如下：
- COMMAND_ID ：所需LED效果的编号。
- SPEED ：效果之间的间隔时间（毫秒）。
- RGB ：两组红、绿、蓝颜色值，范围在0到255之间。

ID	名称	是否使用速度	是否使用RGB1	是否使用RGB2
1	固定颜色（RGB1）	否	是	否
2	从RGB1到RGB2的静态渐变	否	是	是
3	闪烁（在RGB1和RGB2之间）	是	是	是
4	跑动效果（RGB1逐个显示，其他为RGB2）	是	是	是
5	使用颜色渐变的渐变彩虹	是	否	否
6	从RGB1到RGB2的静态彩虹	否	是	是
98	全白	否	否	否
99	全灭	否	否	否

以下是一些命令示例：
- 1:20:255:0:0 ：所有LED固定为全红色。
- 3:2500:255:0:0:0:0:255 ：所有LED每2.5秒在全红色和全蓝色之间切换。
- 5:50:255:0:0:0:0:255 ：所有LED为蓝色，一个跑动的LED为红色，持续50毫秒。

2.3 Arduino部分

2.3.1 硬件连接

使用WS2812B类型的LED灯带，该灯带只需一个引脚控制，连接到Arduino的引脚6。电源连接到5V和接地引脚。需要注意的是，不要连接过多的LED，以免功率过大。如果要控制长灯带，需要单独的电源，并将Arduino板的接地与电源的接地相连，否则可能会出现意外的LED效果。

2.3.2 安装库

在Arduino IDE的“Tools”菜单中，选择“Manage libraries…”，搜索并安装以下库：
- AdaFruit NeoPixel by Adafruit
- WiFiNINA by Arduino
- ArduinoMqttClient by Arduino

2.3.3 代码拆分

为了使Arduino代码更易于理解，将功能拆分为不同的“ino”文件，其中 WifiMosquittoListener.ino 是主文件：
- WifiMosquittoListener.ino ：包含 setup() 和 loop() 函数的主文件。
- ConnectionHandler ：处理传入的Mosquitto消息。
- LedEffects ：生成不同的LED动画代码。
- MessageHandler ：将从Mosquitto和串口接收到的命令转换为 LedEffects 使用的值。
- SerialFunctions ：检查串口数据（测试命令）是否可用。

2.3.4 主代码

Arduino项目有两个必需的函数：
- setup() ：在板启动或重置时调用一次，用于初始化库、变量、引脚等。

void setup() {
    // 配置串口速度并等待其可用
    Serial.begin(9600);
    while (!Serial) {
        ; // 等待串口连接，仅适用于原生USB端口
    }

    // 初始化LED
    initLeds();

    // 连接到WiFi
    Serial.println("--- Connecting to WiFi ---");
    while (WiFi.begin(ssid, pass) != WL_CONNECTED) {
        // 失败，重试
        Serial.print(".");
        delay(5000);
    }

    // 连接到Mosquitto
    Serial.println("--- Connecting to Mosquitto ---");
    mqttClient.onMessage(onMqttMessage);
    if (!mqttClient.connect(broker, port)) {
        Serial.print("MQTT connection failed! Error code = ");
        Serial.println(mqttClient.connectError());
    } else {
        mqttClient.subscribe(topic);
        Serial.println("MQTT connection ready");
    }

    // 设置初始LED效果
    String message = "2:0:14:255:0:255:5:0";
    message.toCharArray(input, 50);
}

• loop() ：持续循环以主动控制板。

void loop() {
    mqttClient.poll();
    checkSerial();
    handleMessage();

    currentLoop++;

    // 仅当循环次数超过定义的动画速度时执行LED效果
    if (currentLoop >= animationSpeed) {
        // 根据命令ID调用正确的LED效果
        if (commandId == 1) {
            setStaticColor();
        } else if (commandId == 2) {
            setStaticFade();
        } else if (commandId == 3) {
            setBlinking();
        } else if (commandId == 4) {
            // ... 为每个命令ID调用正确的函数
        }
        currentLoop = 0;
    }
    delay(5);
}

2.3.5 命令字符串转换

在 MessageHandler.ino 中，将接收到的字符串消息解析为数值：

void handleMessage() {
    char* part = strtok(input, ":");
    int position = 0;

    while (part != 0) {
        int value = atoi(part);

        if (position == 0) {
            commandId = value;
        } else if (position == 1) {
            animationSpeed = value;
        } else if (position == 2) {
            r1 = value;
        } else if (position == 3) {
            // ... 处理每个部分并赋值
        }
        position++;
    }
}

2.3.6 接收命令

• 通过MQTT接收命令 ：

void onMqttMessage(int messageSize) {
    while (mqttClient.available()) {
        mqttClient.read(input, sizeof(input));
        input[50] = 0;
    }
}

• 通过串口接收命令 ：

void checkSerial() {
    if (Serial.available() > 0) {
        String message = Serial.readString();
        message.toCharArray(input, 50);
        input[50] = 0;
    }
}

在这两个函数中，都确保最后一个字节为0，以避免处理输入时陷入无限循环。

2.3.7 LED效果

在 LedEffects.ino 中，包含了之前表格中定义的LED效果函数，你可以根据需要进行扩展。以下是一些示例：
- 初始化LED灯带：

void initLeds() {
    strip.begin();
    strip.setBrightness(100);
    strip.clear();
    strip.show(); // 初始化所有像素为“关闭”状态
}

• 跑动LED效果：

void setRunningLight() {
    if (currentAction >= NUMBER_OF_LEDS) {
        currentAction = 0;
    }

    // 显示颜色1
    strip.setPixelColor(currentAction, rgb1);
    strip.show();

    // 为下一次循环重置为颜色2
    strip.setPixelColor(currentAction, rgb2);

    currentAction++;
}

此外，还有两个辅助函数用于计算渐变颜色和彩虹颜色：

// 计算颜色1和2之间的渐变颜色
uint32_t getGradientColor(uint16_t pos) {
    ...
}

// 获取全彩色轮的颜色
uint32_t getWheelColor(byte pos) {
    ...
}

2.4 Java应用程序

2.4.1 项目概述

我们将使用JavaFX和Undertow Web服务器构建一个控制器应用程序。这样，该应用程序既可以在树莓派上作为Web服务器运行，通过浏览器在任何PC上更改LED设置，也可以在PC上运行进行测试。

2.4.2 依赖库

使用以下两个库来实现所需的功能：
- Undertow：轻量级但非常灵活的Java Web服务器，可以完全集成到应用程序中。
- JavaFX：用于创建UI，选择颜色和动画，并可视化Arduino上的活动颜色和动画。

2.4.3 EventManager

在应用程序中添加了 EventManager ，它允许两个不同的UI部分监听传入的LED命令：

public class EventManager {
    private List<EventListener> eventListeners = new ArrayList<>();

    public void addListener(EventListener eventListener) {
        this.eventListeners.add(eventListener);
    }

    public void sendEvent(LedCommand ledCommand) {
        this.eventListeners.forEach(l -> l.onQueueMessage(ledCommand));
    }
}

public interface EventListener {
    void onQueueMessage(LedCommand ledCommand);
}

2.4.4 Mosquitto连接

复用了前面示例中的代码，但使用 EventManager 将接收到的消息转发给应用程序中添加到监听器列表的不同组件。在初始化LED面板时进行如下操作：

LedControlPanel ledControlPanel = new LedControlPanel(queueClient);
eventManager.addListener(ledControlPanel);
this.led = new Group(ledControlPanel);

2.4.5 LED效果选择UI

该UI会根据接收到的命令更改颜色轮和速度值。更改颜色或按下按钮时，会向Mosquitto发送命令，Arduino会接收并执行这些命令。UI使用了一组JavaFX组件，并添加了一些CSS样式。以下是LED效果选择按钮的CSS样式：

.ledButton {
    -fx-font: 20px "Sans";
    -fx-padding: 10;
    -fx-background-color: #041E37;
    -fx-text-fill: #728CA6;
    -fx-font-weight: bold;
    -fx-min-width: 200;
    -fx-min-height: 30;
}

.ledButton:hover {
    -fx-text-fill: yellow;
}

.ledButton:selected {
    -fx-text-fill: #041E37;
    -fx-background-color: yellow, #728CA6;
    -fx-background-insets: 0 0 0 0, 2 2 2 2;
}

通过更改CSS样式，可以实现更多的背景颜色组合。

2.4.6 颜色选择面板

颜色选择轮由Gerrit Grunwald制作，该组件需要实现 EventListener 接口，以便在接收到新消息时做出响应：

public class LedControlPanel extends HBox implements EventListener {
    ...
}

以下是该UI的部分代码：

public LedControlPanel(QueueClient queueClient) {
    this.queueClient = queueClient;
    this.setSpacing(25);

    VBox colorSelectors = new VBox();
    colorSelectors.setSpacing(25);
    this.getChildren().add(colorSelectors);

    this.colorSelector1 = new ColorSelector();
    this.colorSelector1.setPrefSize(250, 250);
    this.colorSelector1.selectedColorProperty().addListener(e -> this.sendMessage());
    this.colorSelector1.setSelectedColor(Color.BLUE);
    colorSelectors.getChildren().add(this.colorSelector1);

    GridPane effectButtons = new GridPane();
    effectButtons.setHgap(10);
    effectButtons.setVgap(10);
    this.getChildren().add(effectButtons);

    this.btStatic = new Button("Fixed");
    this.btStatic.getStyleClass().add("ledButton");
    this.btStatic.setOnAction(e -> this.setEffect(LedEffect.STATIC));
    effectButtons.add(this.btStatic, 0, 0);

    ...

    Label lblSpeed = new Label("Speed");
    lblSpeed.getStyleClass().add("ledSpeed");
    GridPane.setHalignment(lblSpeed, HPos.CENTER);
    effectButtons.add(lblSpeed, 0, 5, 2, 1);

    this.slider = new Slider();
    this.slider.setShowTickLabels(true);
    this.slider.setShowTickMarks(true);
    this.slider.valueProperty().addListener((o, old, new) -> this.sendMessage());
    effectButtons.add(this.slider, 0, 6, 2, 1);

    this.setEffect(LedEffect.ALL_OUT);
}

当接收到来自Mosquitto的消息时，会更改颜色轮和滑块的值：

@Override
public void onQueueMessage(LedCommand ledCommand) {
    this.blockSending = true;

    this.setEffect(ledCommand.getLedEffect());
    this.slider.setValue(ledCommand.getSpeed());
    this.colorSelector1.setSelectedColor(ledCommand.getColor1());
    this.colorSelector2.setSelectedColor(ledCommand.getColor2());

    this.blockSending = false;
}

根据选择的 LedEffect ，启用或禁用可用的UI元素，并突出显示所选效果的按钮：

private void setEffect(LedEffect ledEffect) {
    this.selectedLedEffect = ledEffect;

    this.colorSelector1.setDisable(!ledEffect.useColor1());
    this.colorSelector2.setDisable(!ledEffect.useColor2());
    this.slider.setDisable(!ledEffect.useSpeed());
    this.slider.setMin(ledEffect.getMinimumSpeed());
    this.slider.setMax(ledEffect.getMaximumSpeed());

    this.btStatic.setSelected(ledEffect == LedEffect.STATIC);
    this.btStaticFade.setSelected(ledEffect == LedEffect.STATIC_FADE);
    this.btBlinking.setSelected(ledEffect == LedEffect.BLINKING);
    this.btRunning.setSelected(ledEffect == LedEffect.RUNNING);
    this.btStaticRainbow.setSelected(ledEffect == LedEffect.STATIC_RAINBOW);
    this.btFadingRainbow.setSelected(ledEffect == LedEffect.FADING_RAINBOW);
    this.btWhite.setSelected(ledEffect == LedEffect.ALL_WHITE);
    this.btClear.setSelected(ledEffect == LedEffect.ALL_OUT);

    this.sendMessage();
}

当按钮被点击或颜色改变时，会向Mosquitto发布新命令：

private void sendMessage() {
    if (this.blockSending) {
        return;
    }

    LedCommand ledCommand = new LedCommand(
        this.selectedLedEffect,
        (int) this.slider.getValue(),
        this.colorSelector1.getSelectedColor(),
        this.colorSelector2.getSelectedColor()
    );

    if (this.queueClient != null) {
        this.queueClient.sendMessage(ledCommand);
    }
}

2.4.7 队列日志UI

QueueMessagesList UI作为第二个 EventListener 示例，显示所有接收到的命令的历史记录表格。该类实现了 EventListener 接口，并将接收到的消息存储在 ObservableList 中：

public class QueueMessagesList extends TableView implements EventListener {
    private ObservableList<ReceivedMessage> list =
        FXCollections.observableArrayList();

    @Override
    public void onQueueMessage(LedCommand ledCommand) {
        this.list.add(0, new ReceivedMessage(ledCommand));
    }
}

ReceivedMessage 是一个数据类，包含时间戳和 LedCommand ：

public class ReceivedMessage {
    private final String timestamp;
    private final LedCommand ledCommand;

    private final DateTimeFormatter dateFormat =
        DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

    public ReceivedMessage(LedCommand ledCommand) {
        this.timestamp = LocalDateTime.now().format(dateFormat);
        this.ledCommand = ledCommand;
    }

    public String getTimestamp() {
        return timestamp;
    }

    public LedCommand getLedCommand() {
        return ledCommand;
    }
}

表格在类构造函数中初始化，每个列都有自己的 setCellFactory ，可以根据 LedCommand 的值更改单元格的背景颜色。

2.4.8 网页界面

为了能在与树莓派同一网络的任何PC上更改LED灯带设置，我们使用网页界面。为此，需要在 pom.xml 文件中添加Undertow依赖：

<dependency>
    <groupId>io.undertow</groupId>
    <artifactId>undertow-core</artifactId>
    <version>2.0.26.FINAL</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.undertow</groupId>
    <artifactId>undertow-servlet</artifactId>
    <version>2.0.26.FINAL</version>
</dependency>

在主启动函数中初始化并配置服务器：

Undertow server = Undertow.builder()
    .addHttpListener(8080, "IP_ADDRESS_OF_YOUR_PI")
    .setHandler(new WebHandler(queueClient))
    .build();
server.start();

WebHandler 类实现了 HttpHandler 接口，根据请求路径发送不同的LED命令：

public class WebHandler implements HttpHandler {
    final QueueClient queueClient;

    public WebHandler(QueueClient queueClient) {
        this.queueClient = queueClient;
    }

    @Override
    public void handleRequest(HttpServerExchange exchange) throws Exception {
        String path = exchange.getRequestPath();

        if (this.queueClient == null) {
            this.returnError(exchange, StatusCodes.INTERNAL_SERVER_ERROR,
                "Sorry, Message Queue Client is not available!"
                + " Can not send your request...");
        } else if (path.equals("/red-alert")) {
            this.queueClient.sendMessage(
                new LedCommand(LedEffect.BLINKING, 1000, Color.RED, Color.WHITE)
            );
            this.returnSuccess(exchange, "RED ALERT message has been sent");
        } else if (path.equals("/all-white")) {
            this.queueClient.sendMessage(new LedCommand(LedEffect.ALL_WHITE));
            this.returnSuccess(exchange, "ALL WHITE message has been sent");
        } else if (path.equals("/all-out")) {
            this.queueClient.sendMessage(new LedCommand(LedEffect.ALL_OUT));
            this.returnSuccess(exchange, "ALL OUT message has been sent");
        } else {
            this.returnError(exchange, StatusCodes.NOT_FOUND,
                "The requested path is not available");
        }
    }

    private void returnSuccess(HttpServerExchange exchange, String message) {
        this.returnPage(exchange, StatusCodes.OK, "LED command handled", message);
    }

    private void returnError(HttpServerExchange exchange, int statusCode,
        String message) {
        this.returnPage(exchange, statusCode, "Error", message);
    }

    private void returnPage(HttpServerExchange exchange, int statusCode,
        String title, String content) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("<!DOCTYPE html>\n")
          .append("<html>\n")
          .append("<head>\n")
          .append("<title>").append(title).append("</title>\n")
          .append("<style>\n")
          .append("// CSS styling")
          .append("</style>\n")
          .append("</head>\n")
          .append("<body>\n")
          .append("<ul>\n")
          .append("<li><a href='/red-alert'>RED ALERT</a></li>\n")
          .append("<li><a href='/all-white'>ALL WHITE</a></li>\n")
          .append("<li><a href='/all-out'>ALL OUT</a></li>\n")
          .append("</ul>\n")
          .append("<p>").append(content).append("</p>\n")
          .append("</body>\n ")
          .append("</html>");
    }
}

通过以上步骤，我们实现了树莓派、PC和Arduino之间的交互，利用消息队列和JavaFX、Web服务器等技术，实现了对LED灯带的灵活控制。这个项目不仅展示了如何使用消息队列进行数据传输和设备控制，还提供了一个完整的项目架构和代码示例，你可以根据自己的需求进行扩展和修改。

2.5 项目总结与拓展思路

2.5.1 项目总结

本项目通过消息队列（Mosquitto）实现了树莓派、PC和Arduino之间的交互，成功控制了LED灯带。主要步骤包括在树莓派上运行Mosquitto代理，在PC上使用JavaFX应用程序进行消息的发布和订阅，以及在Arduino上接收并执行来自Mosquitto的命令。同时，还搭建了Web界面，方便在同一网络内的任何PC上通过浏览器控制LED灯带。

整个项目涉及多个技术领域，如MQTT协议、JavaFX UI设计、Arduino编程、Web服务器搭建等，展示了如何将不同的硬件和软件组件集成在一起，实现一个完整的控制系统。

2.5.2 拓展思路

• 增加更多LED效果 ：在 LedEffects.ino 中，可以根据自己的创意和编程能力添加更多的LED效果，如动态彩虹、呼吸灯等。
• 多设备控制 ：可以扩展项目，控制多个Arduino设备或多个LED灯带，实现更复杂的灯光场景。
• 安全优化 ：在实际应用中，需要考虑消息传输的安全性，可以使用SSL/TLS加密来保护MQTT通信。
• 移动应用支持 ：开发移动应用程序，通过手机或平板电脑远程控制LED灯带，增加控制的便捷性。

2.6 项目流程图

graph LR
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;
    classDef decision fill:#FFF6CC,stroke:#FFBC52,stroke-width:2px;

    A(开始):::process --> B(树莓派运行Mosquitto):::process
    B --> C(PC运行JavaFX应用):::process
    C --> D(连接到Mosquitto):::process
    D --> E{是否发布消息?}:::decision
    E -- 是 --> F(发布消息到Mosquitto):::process
    F --> G(Arduino接收消息):::process
    G --> H(解析消息并执行LED效果):::process
    E -- 否 --> I{是否订阅消息?}:::decision
    I -- 是 --> J(订阅Mosquitto主题):::process
    J --> K(PC接收消息并显示):::process
    I -- 否 --> L(结束):::process
    H --> M{是否继续控制?}:::decision
    M -- 是 --> E
    M -- 否 --> L

3. 常见问题与解决方案

3.1 Arduino连接问题

• 问题描述 ：Arduino无法连接到WiFi或Mosquitto。
• 解决方案 ：
  • 检查WiFi网络配置，确保 ssid 和 pass 正确。
  • 检查Mosquitto的IP地址和端口号是否正确。
  • 检查Arduino的网络连接是否正常，可以通过串口输出调试信息来排查问题。

3.2 消息接收问题

• 问题描述 ：PC或Arduino无法接收到消息。
• 解决方案 ：
  • 检查订阅的主题是否正确。
  • 检查消息的格式是否符合定义。
  • 检查网络连接是否稳定，是否存在丢包现象。

3.3 LED效果异常

• 问题描述 ：LED灯带显示的效果与预期不符。
• 解决方案 ：
  • 检查LED灯带的硬件连接是否正确，是否存在短路或断路情况。
  • 检查 LedEffects.ino 中的代码是否正确，是否存在逻辑错误。
  • 检查接收到的命令是否正确，是否包含无效的参数。

4. 总结

通过本项目的实践，我们深入了解了消息队列的应用，掌握了如何使用MQTT协议实现设备之间的通信。同时，我们还学习了如何使用JavaFX和Arduino进行UI设计和硬件控制，以及如何搭建Web服务器实现远程控制。

这个项目不仅提供了一个完整的项目示例，还为我们提供了一个拓展和创新的基础。你可以根据自己的需求和兴趣，对项目进行进一步的优化和扩展，实现更多有趣的功能。希望本项目能对你有所帮助，让你在物联网和嵌入式开发的道路上迈出坚实的一步。

5. 参考资源

虽然本文没有直接引用具体的参考资料，但在项目开发过程中，以下资源可能会对你有所帮助：
- MQTT官方文档 ：了解MQTT协议的详细信息和使用方法。
- JavaFX官方文档 ：学习JavaFX的UI设计和开发技巧。
- Arduino官方文档 ：掌握Arduino的编程和硬件控制方法。
- Undertow官方文档 ：了解Undertow Web服务器的使用和配置。

你可以通过访问这些官方网站，获取更多的技术资料和教程，帮助你更好地完成项目开发。