Mosquitto mqtt broker telepítése és tesztelése málna pi-n az iot kommunikációhoz

Az MQTT az interneten keresztüli üzenetek küldésére és fogadására használt protokoll. Korábban ezt a protokollt használtuk az Iot Electricity meterben és a Raspberry Pi Alexa-ban, hogy közzétegyük az adatokat az interneten. Ebben az oktatóanyagban többet megtudhatunk az MQTT-ről és a hozzá kapcsolódó kifejezésekről. Itt a Raspberry Pi-t fogjuk használni helyi MQTT-közvetítőként, és vezérelhetünk egy LED-et, amely az MQTT alkalmazás irányítópultján keresztül kapcsolódik a NodeMCU ESP12E-hez. Egy DHT11 érzékelő is csatlakozik a NodeMCU-hoz, így megkapjuk a hőmérséklet és a páratartalom leolvasását az MQTT műszerfalon, újból a Raspberry Pi-t használva helyi MQTT-közvetítőként.

Tehát kezdjük az MQTT és az ahhoz kapcsolódó kifejezések alulértékelésével.

Mi az MQTT?

Az MQTT az IBM által tervezett Message Queue Telemetry Transport rövidítése. Ez a protokoll egyszerű és könnyű, amelyet üzenetek küldésére és fogadására használnak az interneten keresztül, és alacsony sávszélességű eszközökhöz készült. Manapság ezt a protokollt gyakran használják az IoT-eszközök az érzékelők adatainak küldésére és fogadására. Az IoT-alapú otthoni automatizálási rendszerekben ez a protokoll könnyen használható anélkül, hogy sok internetes adatot használna.

Kevés olyan kifejezés van, amelyet gyakran használnak az MQTT-ben:

Feliratkozás és közzététel
Üzenet
Téma
Bróker

1. Feliratkozás és közzététel: Az előfizetés azt jelenti, hogy az adatokat más eszközről szerezzük be, a közzététel pedig az adatok más eszközre történő elküldését jelenti.

Amikor az 1. eszköz elküldi az adatokat a 2. eszköznek, akkor Publisher néven ismeretes, egy másik pedig előfizető és fordítva.

2. Üzenet: Az üzenetek azok az információk, amelyeket küldünk és fogadunk. Ez lehet adat vagy bármilyen típusú parancs. Például, ha a hőmérsékleti adatokat közzétesszük a felhőben, akkor ezeket a hőmérsékleti adatokat Message néven ismerjük.

3. Téma: Így regisztrálja a bejövő üzenetek iránti érdeklődést, vagy hogyan adja meg az üzenet közzétételének helyét. A témákat karakterláncokkal ábrázolják, perjel elválasztva. Az adatok közzététele a témákról az MQTT használatával történik, majd az MQTT eszköz feliratkozik a témára az adatok megszerzéséhez.

4. MQTT Broker: Ez a dolog felelős azért, hogy az összes üzenetet megkapja a kiadóktól, szűrje az üzeneteket, majd közzétegye az üzeneteket az őket érdeklő előfizetőknek.

Amikor ezt a brókert a felhőben tárolják, akkor MQTT felhőnek hívják. Sok felhőalapú MQTT szolgáltatás létezik, például Adafruit IO, MQTT.IO, IBM bluemix, Microsoft Azure stb.

Saját MQTT brókert készíthetünk a Raspberry Pi segítségével. Ez lesz a helyi MQTT bróker, vagyis csak bárhonnan küldheti és fogadhatja az adatokat a helyi hálózatán. Tehát itt telepítjük a Mosquitto MQTT brókert a Raspberry Pi-be, hogy helyi MQTT brókerré váljon, és elküldjük a hőmérsékleti adatokat a NodeMCU-ról az MQTT műszerfala alkalmazásra. Ezenkívül a közvetítő segítségével vezéreljük a NodeMCU-hoz csatlakoztatott LED-et.

A Mosquitto MQTT Broker telepítése a Raspberry Pi-re

Nyissa meg a Raspberry pi terminálját, és írja be a következő parancsokat a közvetítő telepítéséhez

sudo apt update sudo apt install -y mosquitto mosquitto-kliensek

Várja meg a telepítés befejezését. A bróker indításához a málna pi indításakor írja be a következő parancsot

sudo systemctl engedélyezi a mosquitto.service szolgáltatást

Ennyi, mindannyian készen állunk az MQTT bróker elindítására. A megfelelő telepítés ellenőrzéséhez írja be a következő parancsot

szúnyog -v

Ez a parancs megadja az MQTT közvetítő verzióját. Ennek 1.4.x vagy magasabbnak kell lennie.

A Raspberry Pi Mosquitto Broker tesztelése

1. Futtassa a Mosquitto brókert a háttérben az alábbi paranccsal

szúnyog -d

2. Most feliratkozunk egy témára az exampleTopic alkalmazásban a következő paranccsal

mosquitto_sub -d -t példaTéma

3. Most közzéteszünk néhány üzenetet az exampleTopic oldalon

mosquitto_pub -d -t exampleTopic -m "Hello világ!"

Megkapja a Hello világot! Üzenet az előfizetői terminálon.

Itt az ideje, hogy ellenőrizzük és megszerezzük az adatokat egy másik eszközről, esetünkben a NodeMCU és az MQTT műszerfal alkalmazást használjuk.

Először egy LED-et fogunk vezérelni az App használatával történő parancsküldéssel, így ebben az esetben a NodeMCU előfizetőként, az App pedig kiadóként viselkedik.
Ezután az ESP12E DHT11 érzékelőt is csatlakoztat, és ezt a hőmérsékleti értéket elküldi a Mobile MQTT alkalmazásnak, így ebben az esetben a mobil lesz az előfizető, a NodeMCU pedig a kiadó. Ezen üzenetek továbbításához az adott témakörökhöz a Mosquitto MQTT brókert használják.

Kördiagramm

Csatlakoztassa az áramkört az ábra szerint. Itt a DHT11-et használják a hőmérséklet-leolvasásokhoz, de LM35 hőmérséklet-érzékelő is használható. Számos projektünkben már használtuk a DHT11 érzékelőt, ideértve a NodeMCU-val is egy időjárási állomás építését.

Kezdjük el írni a kódot a NodeMCU számára az adatok feliratkozásához és közzétételéhez.

Kód és magyarázat

Itt az Adafruit MQTT könyvtár sablonját fogjuk használni, és megváltoztatjuk a szükséges dolgokat a kódban. Ugyanazt a kódot lehet felhasználni az Adafruit IO felhő adatainak közzétételéhez és előfizetéséhez, csak néhány dolog megváltoztatásával.

Ehhez töltse le az Adafruit MQTT könyvtárat a Sketch -> Könyvtár hozzáadása -> Könyvtárak kezelése menüpontból. Keresse meg az Adafruit MQTT szót, és telepítse. A könyvtár telepítése után. Ugrás a példákra -> Adafruit mqtt könyvtár -> mqtt_esp8266

Ezután szerkessze ezt a kódot a Raspberry Pi IP-címünknek és a Wi-Fi hitelesítő adatoknak megfelelően.

Tartalmazza az ESP8266WIFI és az Adafruit MQTT összes könyvtárát .

#include #include "Adafruit_MQTT.h" #include "Adafruit_MQTT_Client.h" #include "DHT.h"

Ezután adja meg annak a Wi-Fi-nek az SSID-jét és jelszavát, amelyről az ESP-12e-t csatlakoztatni szeretné. Győződjön meg arról, hogy az RPi és a NodeMCU ugyanazzal a hálózattal csatlakozik.

#define WLAN_SSID "xxxxxxxx" #define WLAN_PASS "xxxxxxxxxxx"

Ez a szakasz meghatározza az Adafruit szervert, ebben az esetben a Raspberry Pi és a kiszolgáló portjának IP-címét.

#define AIO_SERVER "a pi IP-címe" #define AIO_SERVERPORT 1883

Az alábbi mezők üresek maradnak, mert nem az Adafruit felhőt használjuk.

#define AIO_USERNAME "" #define AIO_KEY ""

Ezután hozzon létre egy ESP8266 WiFiClient osztályt, hogy csatlakozzon az MQTT szerverhez.

WiFiClient kliens;

Állítsa be az MQTT kliens osztályt a WiFi kliens és az MQTT szerver és a bejelentkezési adatok megadásával.

Adafruit_MQTT_Client mqtt (& kliens, AIO_SERVER, AIO_SERVERPORT, AIO_USERNAME, AIO_KEY);

A hőmérséklet közzétételéhez állítson be egy „Hőmérséklet” nevű feedet.

Adafruit_MQTT_Publish Temperature = Adafruit_MQTT_Publish (& mqtt, AIO_USERNAME "/ feeds / temperature");

Állítsa be a „led1” nevű hírcsatornát a változásokra való feliratkozáshoz.

Adafruit_MQTT_Subscribe led1 = Adafruit_MQTT_Subscribe (& mqtt, AIO_USERNAME "/ feeds / led");

A telepítési funkcióban deklaráljuk annak a NodeMCU-nak a PIN-kódját, amelyen kimenetet szeretne kapni. Ezután csatlakoztassa a NodeMCU-t a Wi-Fi hozzáférési ponthoz.

void setup () { Soros.kezdés (115200); késés (10); pinMode (LED, OUTPUT); Serial.println (F ("Adafruit MQTT bemutató")); // Csatlakozás a WiFi hozzáférési ponthoz. Soros.println (); Soros.println (); Serial.print ("Csatlakozás a következőkhöz"); Soros.println (WLAN_SSID); WiFi.begin (WLAN_SSID, WLAN_PASS); míg (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) { …. …. … Állítsa be az MQTT előfizetését a led hírcsatornához. mqtt.subscribe (& led1); }

A hurokfunkcióban az MQTT_connect () használatával biztosítjuk, hogy az MQTT szerverrel fennmaradjon a kapcsolat; funkció.

void loop () { MQTT_csatlakozás ();

Most iratkozzon fel a „led” hírcsatornára és szerezze be a karakterláncot az MQTT alkustól, és alakítsa át ezt a karakterláncot számra az atoi () használatával; funkciót, és írja be ezt a számot a LED csapra a digitalWrite () segítségével; funkció.

Adafruit_MQTT_Subscribe * előfizetés; while ((subscription = mqtt.readSubscription (20000))) { if (subscription == & led1) { Serial.print (F ("Got:")); Soros.println ((char *) led1.hosszabb ideig); int led1_State = atoi ((char *) led1. Utoljára); digitalWrite (LED, led1_State); }

Most kapja meg a hőmérsékletet egy változóban, és tegye közzé ezt az értéket a Temperature.publish (t) függvény segítségével.

úszó t = dht.readTemperature (); … .. if (! Temperature.publish (t)) { Serial.println (F ("sikertelen")); } else { Serial.println (F ("OK!")); }

A bemutató végén egy teljes kód és egy bemutató videó található. Töltse fel a kódot a NodeMCU táblára, és nyissa meg az MQTT műszerfal alkalmazást, amelyet letöltött a Smartphone-ból.

A Raspberry Pi GPIO-t a világ bármely pontjáról vezérelheti az MQTT felhő, például az Adafruit IO, az MQTT.IO stb. Használatával is, amelyet a következő oktatóanyagban tanulunk meg.