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
Resident Evil Village en meer titels komen naar PlayStation Plus-gamecatalogus
Huis

Resident Evil Village en meer titels komen naar PlayStation Plus-gamecatalogus

Sony heeft bekendgemaakt welke spellen deze maand aan de gamecatalogus voor PlayStation Plus Extra- en Premium-leden worden toegevoegd, en Resident Evil Village is er een van.

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.

Het lijkt geen toeval dat de game naar de catalogus komt, want eerder bleek al dat Village deze maand ook op Xbox Game Pass verschijnt. Daarbij zal eind februari het negende deel in de reeks, Resident Evil Requiem, uitkomen, dus dit is het ideale moment om nog even het geheugen op te frissen met Village, dat het achtste deel in de horrorfranchise betreft.

Deze games komen op 20 januari naar PS Plus Extra en Premium:

Andere spellen die vanaf 20 januari worden toegevoegd, zijn onder andere Like a Dragon: Infinite Wealth, A Quiet Place; The Road Ahead, de oorspronkelijke Ridge Racer en Art of Rally. Voor de duidelijkheid: de moderne spellen op onderstaande lijst zijn speelbaar voor alle PlayStation Plus Extra- en Premium-leden, de klassieke game is alleen voor Premium-leden bestemd.

  •        Resident Evil Village (PS5 / PS4)

  •        Like a Dragon: Infinite Wealth (PS5 / PS4)

  •        Expeditions: A MudRunner Game (PS5 / PS4)

  •        A Quiet Place: The Road Ahead (PS5 / PS4)

  •        Darkest Dungeon 2 (PS5 / PS4)

  •        The Exit 8 (PS5 / PS4)

  •        Art of Rally (PS5 / PS4)

  •        A Little to the Left (PS5 / PS4)

Deze game komt op 20 januari naar PS Plus Premium:

  • Ridge Racer

Meer informatie over deze games valt te vinden op PlayStation Blog.

View post on X
▼ Volgende artikel
Kratos-acteur voor God of War-televisieserie bekend
Huis

Kratos-acteur voor God of War-televisieserie bekend

Amazon Prime Video en Sony hebben bekendgemaakt wie de rol van hoofdpersonage Kratos in de aankomende God of War-televisieserie gaat spelen. Het gaat om Ryan Hurst.

Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er 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.

Hurst is onder andere bekend voor zijn rol als Opie Winston in de serie Sons of Anarchy. Gamers zullen hem wellicht vooral kennen voor een rol die hij al in het spel God of War Ragnarök heeft gespeeld. Daarin vertolkte hij namelijk de rol van Thor, waar hij zelfs een BAFTA-nominatie voor ontving. In de tv-serie zal hij dus niet Thor, maar Kratos zelf spelen.

Er kwam ook 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."

God of War meets God of War Ragnarök

De beschrijving maakt duidelijk 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.

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.

Tot slot doen er ook al geruchten de ronde over wie Thor in de tv-serie gaat spelen, aangezien Hurst natuurlijk al de rol van Kratos vertolkt. Dat zal mogelijk Olafur Darri Olafsson worden, een Amerikaans-IJslandse acteur.

View post on X