ID.nl logo
Zekerheid & gemak

Alles over het internet-of-things-protocol MQTT

De naam MQTT zal niet bij veel mensen een belletje doen rinkelen, maar het internet-of-things-protocol vormt de basis van talloze systemen in domotica. We kijken naar de werking van dit protocol en de verschillende manieren waarop je het kunt inzetten.

Het internet der dingen (internet of things, IoT) is de laatste jaren een hype, maar de meest gebruikte technologie om al die apparaten met elkaar te laten praten bestaat al twintig jaar: MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). De eerste versie van het MQTT-protocol werd namelijk al in 1999 geschreven door Andy Stanford-Clark van IBM en Arlen Nipper van Arcom (later Eurotech).

Hun bedoeling was om een licht protocol te ontwikkelen dat met een efficiënt gebruik van bandbreedte allerlei soorten gegevens kon doorsturen met verschillende vormen van quality of service (QoS). En laat dat nu net een combinatie van eigenschappen zijn die essentieel is in het internet of things. Het mag dan ook niet verbazen dat talloze IoT-projecten ervoor gekozen hebben om onder de motorkap MQTT te gebruiken. Overigens toonde MQTT-uitvinder Stanford-Clark in 2009 de mogelijkheden al door zijn domoticasysteem via MQTT met Twitter te verbinden.

Centrale tussenpartij

Een cruciale rol in MQTT is weggelegd de ‘broker’, een centrale tussenpartij die de communicatie tussen zenders en ontvangers in goede banen leidt. In traditioneler taalgebruik zouden we het de server noemen. De broker is niet de enige afwijkende term die het MQTT-protocol gebruikt: een zender heet er uitgever (‘publisher’) en een ontvanger abonnee (‘subscriber’). Beide zijn vormen van clients. Uiteraard kan een client ook zowel zenden als ontvangen.

De broker zorgt ervoor dat uitgevers en abonnees niet van elkaars bestaan hoeven te weten: alles verloopt via de broker. Dat gaat als volgt: de broker beheert onderwerpen (‘topics’) met inhoud (‘payloads’). Een abonnee die in een onderwerp geïnteresseerd is, abonneert zich daarop bij de broker. Een uitgever die een boodschap wil sturen, publiceert zijn inhoud op een specifiek onderwerp door dit naar de broker te sturen. Zodra de broker een boodschap voor een onderwerp ontvangt, stuurt hij die door naar alle clients die op dit onderwerp geabonneerd zijn.

Hiërarchische onderwerpen

Een onderwerp kunnen we dus beschouwen als een soort locatie waarvan de naam bij uitgever en abonnee bekend is. Maar om hier wat systematiek in te brengen, definieert MQTT de onderwerpen als hiërarchische namen, gescheiden door een slash (/), zoals in url’s. Elke toepassing is voor de rest volledig vrij in de keuze van de namen; in tegenstelling tot url’s zijn er dus geen vastgelegde topdomeinen.

Wil je wat orde in je MQTT-netwerk houden, dan is het aan te raden om een systeem voor je onderwerpen te gebruiken. Een domoticatoepassing als Home Assistant doet dat door de onderwerpen van de volgende vorm te maken:

<discovery_prefix>/<component>/[<node_id>/]<object_id>/&lt;&gt;</object_id></node_id></component></discovery_prefix>

Daarbij is discovery_prefix standaard gelijk aan homeassistant. Component het type component, zoals binary_sensor enzovoort. Een voorbeeld van een onderwerp is:

homeassistant/sensor/slaapkamer_temperature/state

Dat bevat als inhoud de temperatuur van een temperatuursensor in de slaapkamer, bijvoorbeeld 18.7.

Wildcards

MQTT kent ook ‘wildcards’ voor onderwerpen. Een client die in alle onderwerpen onder homeassistant/sensor/slaapkamer_temperature geïnteresseerd is, abonneert zich dan op:

homeassistant/sensor/slaapkamer_temperature/#

Hij krijgt dan ook boodschappen over de onderwerpen:

homeassistant/sensor/slaapkamer_temperature/last_updated
homeassistant/sensor/slaapkamer_temperature/last_changed

Enzovoort.En als een client in alle onderwerpen van Home Assistant geïnteresseerd is, abonneert hij zich op:

homeassistant/#

Soms ben je geïnteresseerd in alle onderwerpen met een specifieke naam van het onderste niveau, ongeacht het niveau erboven. Daarvoor gebruik je de wildcard +. Zo abonneer je je bijvoorbeeld eenvoudig op de boodschappen over de laatste veranderingen van alle sensoren in Home Assistant:

homeassistant/sensor/+/last_changed

De hiërarchische opbouw van onderwerpen maakt dit heel eenvoudig.

©PXimport

Verbinding en beveiliging

MQTT is ontworpen om over tcp/ip te draaien, meestal op poort 1883. Recentelijk is ook MQTT over WebSocket populair, omdat dit het mogelijk maakt om rechtstreeks in een webbrowser via MQTT te communiceren. Een JavaScript-client pakt de pakketten dan uit de WebSocket-laag uit en behandelt de MQTT-pakketten die erin zitten. MQTT over WebSocket verloopt meestal via poort 9001. Zowel MQTT over tcp/ip als MQTT over WebSocket zijn ook te gebruiken over een versleutelde verbinding, via tls.

Tot nu toe lijkt het alsof iedereen zomaar alle onderwerpen op je MQTT-broker kan uitlezen, en zo gebeurt het in veel lokale MQTT-installaties ook, maar de meeste MQTT-brokers bieden een gebruikersbeheer met bijbehorende authenticatie en gebruikersrechten. Je stelt dan in de configuratie van de broker in dat elke MQTT-client zich moet aanmelden met een gebruikersnaam en wachtwoord en lees- en schrijfrechten voor specifieke onderwerpen heeft. Zo voorkom je dat een willekeurige sensornode in je netwerk waarin iemand is ingebroken je hele domoticasysteem via MQTT kan aansturen.

Zelf aan de slag met MQTT

MQTT is in heel wat software ondersteund, dus je kunt het protocol zelf eenvoudig in je eigen projecten inzetten. Een eenvoudige manier om een Raspberry Pi, Arduino of ESP8266 via MQTT over internet te laten werken, is via de clouddienst Adafruit IO. Werk je liever in het ecosysteem van Amazon of Microsoft, gebruik dan AWS IoT respectievelijk Azure IoT Hub.

Je hoeft MQTT trouwens niet in de cloud te gebruiken: met het opensourceproject Eclipse Mosquitto, dat MQTT-protocols 3.1 en 3.1.1 ondersteunt, draai je eenvoudig een MQTT-broker op je eigen netwerk. Mosquitto komt ook met eenvoudige MQTT-clients voor op de opdrachtregel: mosquitto_pub en mosquitto_sub.

Wil je op een grafische manier MQTT-boodschappen doorzoeken, bekijken en publiceren, dan is MQTT Explorer een handig programma.

Wil je MQTT in je eigen programma’s gebruiken, dan is het project Eclipse Paho met bibliotheken in C, C++, Java, JavaScript, Python en Lua onmisbaar.

▼ Volgende artikel
Analist: 'PlayStation 6 verschijnt mogelijk pas na 2028'
© Sony
Huis

Analist: 'PlayStation 6 verschijnt mogelijk pas na 2028'

Sony zou overwegen de PlayStation 6 intern uit te stellen en de console pas ergens na 2028 uit te brengen.

Dat meent MST Financial-analist David Gibson via Sandstone Insights Japan. Hoewel de PlayStation 5 al meer dan vijf jaar beschikbaar is - de console kwam eind 2020 uit - is het volgens hem onwaarschijnlijk dat Sony de PlayStation 6 binnenkort uitbrengt.

"Sony verwacht dat de levenscyclus van de PlayStation 5 wordt verlengd, en dat de PlayStation 6-release langer op zich laat wachten dan de meesten voorspellen", zo stelt Gibson. Hij verwacht dat de nieuwe console pas ergens na 2028 uitkomt - op zijn vroegst dus in 2029.

PlayStation 6 is nog niet aangekondigd

Sony zelf heeft nog geen officiële releaseperiode gegeven voor de PlayStation 6. De console is immers nog niet officieel aangekondigd, al is het logisch dat het bedrijf achter de schermen al aan een opvolger van de PlayStation 5 werkt.

Eerder gingen er al wel geruchten over een PS6-release in 2027 of 2028, maar volgens bovengenoemde analyse wordt het dus pas later. Er gaan ook geruchten dat Sony twee apparaten wil uitbrengen: een traditionele console en een hybride versie die ook als handheld gebruikt kan worden - vergelijkbaar met de Nintendo Switch dus.

Reden voor vertraging

Een van de redenen voor een vertraagde komst van PlayStation 6 kunnen de alsmaar stijgende prijzen voor geheugen zijn. Prijzen van RAM (Random Access Memory) stijgen alsmaar doordat er massaal RAM nodig is om het alsmaar populairder wordende AI werkende te houden. RAM is echter nodig in spelcomputers.

De theorie is dat bedrijven nu hun plannen voor nieuwe consoles uitstellen, omdat de prijzen voor RAM zo hoog liggen. Dat zou immers betekenen dat men ook hogere prijzen voor nieuwe consoles moet vragen, en dat zou eventueel een negatief effect op het succes van deze consoles kunnen hebben.

Valkuil van uitstel

Het intern uitstellen van de PlayStation 6 - of andere consoles - kan echter een prijzige aangelegenheid zijn voor bedrijven. Sony heeft vele miljoenen dollars in de ontwikkeling van een nieuwe console gestoken en mogelijk de technologie die in deze console zit gekozen.

Door de PlayStation 6 uit te stellen, veroudert de technologie in de console ook, en komt het bedrijf voor een lastige keuze te staan: gooit Sony de vele miljoenen aan onderzoekskosten weg om nieuwe specificaties samen te stellen, of brengt het bedrijf op een later moment een console met ietwat achterhaalde specificaties uit?

Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf nu ook berichten over games, films en series op onze site verschijnen. Dat is een bewuste stap. Wij geloven dat technologie niet stopt bij hardware; het gaat uiteindelijk om wat je ermee beleeft. Daarom combineren we onze expertise in tech nu met het laatste nieuws over entertainment. Dat doen we met de gezichten die mensen kennen van Power Unlimited, dé experts op het gebied van gaming en streaming. Zo helpen we je niet alleen aan de beste tv, smartphone of laptop, maar vertellen we je ook direct wat je erop moet kijken of spelen. Je vindt hier dus voortaan de ideale mix van hardware én content.

▼ Volgende artikel
Tweede Daredevil: Born Again-seizoen ontvangt teaser trailer
Huis

Tweede Daredevil: Born Again-seizoen ontvangt teaser trailer

Er is een eerste teaser trailer uitgekomen van het aankomende tweede seizoen van de Disney+-serie Daredevil: Born Again.

Het is niet voor het eerst dat de teaser trailer wordt getoond - eerder werd deze al getoond tijdens New York Comic Con. Het is echter wel voor het eerst dat de trailer officieel op internet wordt gedeeld.

Terugkeer van Jessica Jones

De trailer toont de terugkeer van diverse bekende personages, waaronder slechterik Wilson Fisk en natuurlijk Charlie Cox als Daredevil zelf. Ook opvallend is dat Krysten Ritter terugkeert als Jessica Jones. Nieuw is Matthew Lillard (Scream, Scooby Doo) die de rol van Mr. Charles gaat vertolken. In het tweede seizoen houdt Wilson Fisk als burgemeester van New York de stad in zijn ijzeren greep. Ondertussen maakt hij jacht op de Daredevil.

Voortzetting van Netflix-universum

Het eerste seizoen van Daredevil: Born Again, dat sinds enige tijd op Disney+ te zien is, pakt het anders aan dan de meeste series. Dat seizoen zet het universum gecreëerd met een eerdere Daredevil-serie op Netflix namelijk voort. Fans sloten de personages uit die serie in hun hart, en Disney, dat tegenwoordig eigenaar is van Marvel, besloot hier een vervolg aan te geven. Ook personages uit andere Marvel Netflix-series, zoals de eerder genoemde Jessica Jones, keren terug.

Het derde seizoen van Daredevil: Born Again is vanaf 24 maart op Disney+ te zien. Eerder werd al bevestigd dat er ook een derde seizoen van de serie komt.

Watch on YouTube
Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf nu ook berichten over games, films en series op onze site verschijnen. Dat is een bewuste stap. Wij geloven dat technologie niet stopt bij hardware; het gaat uiteindelijk om wat je ermee beleeft. Daarom combineren we onze expertise in tech nu met het laatste nieuws over entertainment. Dat doen we met de gezichten die mensen kennen van Power Unlimited, dé experts op het gebied van gaming en streaming. Zo helpen we je niet alleen aan de beste tv, smartphone of laptop, maar vertellen we je ook direct wat je erop moet kijken of spelen. Je vindt hier dus voortaan de ideale mix van hardware én content.