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
Philips presenteert betaalbare QD-OLED-monitor Evnia 27M2N6501L
© Philips
Huis

Philips presenteert betaalbare QD-OLED-monitor Evnia 27M2N6501L

Philips lanceert de Evnia 27M2N6501L, een 27-inch QD-OLED-monitor die hoogwaardige beeldkwaliteit combineert met een relatief scherpe prijs. Het model richt zich vooral op gamers en gebruikers die veel waarde hechten aan contrast, vloeiende actie en brede inzetbaarheid.

De monitor maakt gebruik van QD-OLED-technologie, die bekendstaat om diepe zwarttinten en hoge kleurprecisie. De QHD-resolutie levert een scherp beeld, terwijl HDR-ondersteuning en 10-bit kleurdiepte het scherm geschikt maken voor films, games en grafische software. Opvallend is dat Philips deze eigenschappen aanbiedt in een prijsklasse waar QD-OLED tot nu toe nauwelijks te vinden was.

Voor gamers biedt de 27M2N6501L een verversingssnelheid van 240 Hz, wat zorgt voor vloeiende animaties en minder haperingen bij snelle actie. De monitor is G-Sync compatible en heeft extra hulpmiddelen zoals Crosshair- en Sniper-functies en ShadowBoost, die details in donkere scènes beter zichtbaar maken. Ambiglow krijgt een AI-upgrade en past de lichtgloed achter het scherm automatisch aan op de content.

©PHILIPS | Copyright (c) 2021 Stock Unit/Shutterstock.

HDMI 2.1 maakt het mogelijk om consoles en pc's direct op maximale resolutie en snelheid te gebruiken. MultiView toont twee apparaten tegelijk, nuttig voor wie wil multitasken. Verder zijn er opties zoals LowBlue Mode en Flicker-Free, die vriendelijker zijn voor je ogen. Ook heeft deze monitor een volledig verstelbare standaard.

De Philips Evnia 27M2N6501L is direct verkrijgbaar voor een adviesprijs van 419 euro. Philips geeft drie jaar garantie op zijn OLED- en QD-OLED-schermen, inclusief burn-in-dekking.

©Philips

▼ Volgende artikel
Black Friday bij Keukenloods: kortingen op topkeuze inbouwapparatuur
Huis

Black Friday bij Keukenloods: kortingen op topkeuze inbouwapparatuur

Tijdens Black Friday pakt Keukenloods uit met hoge kortingen op populaire inbouwapparatuur van merken als Siemens en Bosch. Wij lichten hier vijf modellen uit die nu extra interessant zijn: stuk voor stuk slimme keuzes voor wie zijn keuken wil vernieuwen of uitbreiden.

Partnerbijdrage - in samenwerking met Keukenloods

Siemens ED851BS16E – kookplaat met geïntegreerde afzuiging

De Siemens ED851BS16E combineert koken en afzuigen in één strak oppervlak. De vier inductiezones zijn flexibel inzetbaar dankzij de combiZone, waarmee je twee zones kunt samenvoegen tot één groter kookvlak. Met de powerBoost-functie breng je water extra snel aan de kook, en de quickStart- en reStart-functies zorgen dat de kookplaat direct reageert of je instellingen behoudt als je hem kort uitzet. De ingebouwde afzuiging verwijdert kookdampen direct bij de bron: je hebt dus geen aparte afzuigkap meer nodig.

Siemens EX875LVB1E – inductiekookplaat met flexzones

De Siemens EX875LVB1E is een ruime inductiekookplaat met vijf kookzones die tegelijk gebruikt kunnen worden. De flexInductie-zone herkent automatisch het formaat van de pan en past het verwarmingsoppervlak daarop aan. Dankzij de dual lightSlider-bediening stel je elke zone met een vloeiende beweging nauwkeurig in, van sudderen tot aanbraden. De powerBoost-functie verhoogt het vermogen tot wel 50 procent, zodat je in korte tijd grote hoeveelheden water of gerechten kunt verhitten. De kookplaat beschikt over zeventien vermogensstanden, een warmhoudfunctie en een overkookbeveiliging, wat koken preciezer én veiliger maakt.

Siemens CM724G1B2 – combi-oven met magnetronfunctie

De Siemens CM724G1B2 is een compacte combi-oven met een inhoud van 45 liter en vijftien verwarmingssystemen, waaronder hetelucht, circulatiegrill en onder- en bovenwarmte. Dankzij de combinatie van oven- en magnetronfuncties bereid je gerechten in minder tijd, zonder dat ze hun structuur of smaak verliezen. Via HomeConnect bedien je hem op afstand, en met de oven-assistent gebruik je spraakcommando's om bijvoorbeeld de voorverwarming te starten. Het TFT-touchdisplay biedt een helder overzicht van programma's en temperaturen, terwijl de soft-close-deur en ledverlichting hem nóg gebruiksvriendelijker maken.

Siemens SN63HX36TN – volledig geïntegreerde vaatwasser

De Siemens SN63HX36TN is een volledig geïntegreerde vaatwasser met ruimte voor twaalf couverts en een geluidsniveau van slechts 46 dB. Het apparaat beschikt over zes programma's en vier speciale functies, waaronder VarioSpeed Plus om sneller te wassen en HomeConnect voor bediening via wifi. Dankzij de MachineCare-functie blijft de binnenruimte schoon en fris, en met de Infolight zie je via een lichtprojectie op de vloer of het programma nog loopt. Het verstelbare bovenrek en de flexibele indeling zorgen dat ook grote pannen of glazen eenvoudig passen.

Bosch SMH4ECX28E – stille inbouwvaatwasser

De Bosch SMH4ECX28E valt op door zijn stille werking (42 dB) en energieklasse A. De vaatwasser biedt ruimte voor veertien couverts en beschikt over zes programma's en vijf functies, waaronder Extra Droog en SpeedPerfect+. De VarioLade bovenin biedt extra plek voor bestek en klein servies, terwijl het RackMatic-systeem het bovenrek in hoogte verstelbaar maakt. Met HomeConnect bedien je de machine via de app, en de doseerassistent zorgt dat afwasmiddel gelijkmatig wordt verdeeld voor een optimaal resultaat. De roestvrijstalen kuip en de automatische deuropening na afloop van het programma dragen bij aan een grondig en efficiënt droogresultaat.

Of je nu kiest voor een kookplaat met geïntegreerde afzuiging, een smarte combi-oven of een fluisterstille vaatwasser: tijdens Black Friday is het bij Keukenloods hét moment om te investeren in een moderne keuken! Op de speciale Keukenloods Black Friday-pagina vind je alle aanbiedingen!

Over Keukenloods

In de 16 fysieke showrooms en via Keukenloods.nl – de grootste online winkel voor inbouwapparatuur in Nederland – helpt Keukenloods dagelijks klanten bij het samenstellen van hun ideale keuken. Dankzij deskundig advies in de winkels, een uitgebreid online aanbod, scherpe prijzen en betrouwbare levering  weet je zeker dat jouw nieuwe inbouwapparatuur perfect past bij je keuken én je wensen.