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
Zo zien The Beatles er uit in de aankomende films
Huis

Zo zien The Beatles er uit in de aankomende films

Er zijn eerste foto's uitgekomen van de acteurs in de rol van The Beatles voor de aankomende vier films rondom de legendarische Britse band.

Het Liverpool Institute for Performing Arts (LIPA) deelde via social media officiële ansichtkaarten van de aankomende films, waarop die vier acteurs te zien zijn in de rol van de The Beatles-bandleden. Kort daarna werden de afbeeldingen als officiële foto's naar buiten gebracht. Ze zijn hieronder te zien.

Op de foto's zien we Paul Mescal (Normal People, Gladiator 2) als Paul McCartney, Harris Dickinson (Triangle of Sadness, Babygirl) als John Lennon), Barry Keoghan (Saltburn, The Killing of a Sacred Dear) als Ringo Starr en Joseph Quinn (The Fantasic Four: First Steps, Stranger Things) als George Harrison. Fans merken op dat de gelijkenissen tussen de acteurs en de bandleden erg goed gelukt zijn.

View post on X

Over de Beatles-films

Het is al geruime tijd bekend dat Sam Mendes (American Beauty, 1917, Spectre) aan vier The Beatles-films werkt, waarbij elke film zich op een ander lid van de band richt. De vier films verschijnen onder de naam 'The Beatles - A Four-Film Cinematic Event'. De films zullen alle vier op 7 april 2028 in de bioscoop draaien.

The Beatles behoeven eigenlijk geen introductie: de band, die actief was van 1960 tot 1970, worden beschouwd als de meest invloedrijke band uit de geschiedenis van popmuziek. Met nummers als 'Yesterday', 'Let It Be', 'All You Need is Love', 'Hey Jude' en 'Here Comes the Sun' waren ze niet weg te slaan uit de hitlijsten, en zorgden vele miljoenen fans wereldwijd voor 'Beatlemania'.

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
Nog meer acteurs voor God of War-tv-serie bevestigd
Huis

Nog meer acteurs voor God of War-tv-serie bevestigd

Er zijn nog meer acteurs bevestigd die een rool hebben in de aankomende televisieserie gebaseerd op PlayStation-gamereeks God of War.

Zo zal de rol van de Noordse god Odin volgens Deadline worden vertolkt door Mandy Patinkin, onder andere bekend voor zijn rollen in Homeland en The Princess Bride. Ólafur Darri Ólafsson - die vooral bekend is voor zijn rol als Mr. Drummond in de Apple TV-serie Severance, gaat de rol van Thor vertolken.

Variety meldt daarnaast dat Alastair Duncan de rol van Mimir gaat spelen. Hij speelde ook al de rol van Mimir in de God of War-games. Danny Woodburn en Jeff Gulka zullen de rollen van de broers Brok en Sindri vertolken.

Eerder werd al bevestigd dat Max Parker - bekend van Boots en Vampire Academy - de rol van Heimdall gaat spelen en Teresa Palmer (Hacksaw Ridge) in de huid van Sif - Thors vrouw - kruipt. De hoofdrol van Kratos zelf wordt vertolkt dor Ryan Hurst, die in de God of War-games juist de stem van Thor insprak.

View post on X
View post on X

Een focus op de moderne games

Onlangs kwam er al een officiële beschrijving van de tv-serie naar buiten. "God of War volgt vader Kratos en zoon Atreus op hun reis om het as van hun vrouw en moeder Faye te verspreiden. Gedurende hun avonturen probeert Kratos zijn zoon te leren om een betere god te zijn, terwijl Atreus probeert van zijn vader een beter mens te maken."

Uit beschrijving blijkt dat de tv-serie de laatste twee hoofddelen in de God of War-reeks gaat verfilmen, God of War (2018) en God of War Ragnarök. Die games wisselden de Griekse setting uit de vroegere delen in voor een Noordse mythologische setting, inclusief de aanwezigheid van Noordse goden.

De God of War-tv-serie

Sony en Amazon kondigden in 2022 aan dat er een tv-serie rondom God of War zou komen. Afgelopen jaar werd ook bekendgemaakt dat er minstens twee seizoenen gemaakt zullen worden. Voordat het zover is, moet natuurlijk het eerste seizoen uitkomen op Amazon Prime Video, maar dat kan nog wel even duren: de opnames gaan waarschijnlijk in februari van start. Frederick E.O. Toye, bekend van onder andere The Boys en Fallout, zal de eerste twee afleveringen regisseren.

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.