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:

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

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:

Hij krijgt dan ook boodschappen over de onderwerpen:

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

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:

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.

Heb je een kantoorbaan en werk je ook veel thuis? Dan loop je vast wel eens tegen het probleem aan dat je een document wil afdrukken of iets belangrijks moet inscannen of kopiëren, maar dat je dan weer moet wachten tot je op kantoor bent. Waarom niet gewoon thuis alles doen? Met een betaalbare all-in-one-printer met scanfunctie doe je alles vanuit je eigen werkkamer. Handig voor iedereen in huis.

Canon PIXMA TS3750i

Met de Canon PIXMA TS3750i haal je een inkjet all-in-one-printer in huis die printen, kopiëren en scannen combineert in één apparaat. Het is een kleureninkjet met een maximale printresolutie van 4800 x 1200 dpi en A4 als grootste papierformaat. Je legt papier in één papierlade met een capaciteit van 90 vellen, waarbij de invoer handmatig gebeurt. De printer ondersteunt standaard A4-papier en print zwart tot ongeveer 7 ipm en kleur tot 4 ipm. De scanner is een flatbed-type zonder automatische documentinvoer; je legt dus losse pagina’s op de glasplaat en scant enkelzijdig.

De verbinding met je netwerk verloopt via wifi, waardoor je via een laptop maar ook een tablet of telefoon kunt printen. De printer werkt uiteraard goed met Windows- en macOS-systemen en hij is compatibel met mobiele besturingssystemen als iOS en Android.

De TS3750i gebruikt twee cartridges (zwart en kleur) maar vier inkten, waarbij de kleuren in één gecombineerde kleurcartridge zitten.

HP DeskJet 2921

De HP DeskJet 2921 is een thermische inkjet-all-in-one die speciaal bedoeld is voor thuisgebruik. Je hebt één apparaat dat kan printen, kopiëren en scannen; de scanner is een flatbedscanner zonder automatische documentinvoer. De printtechniek gebruikt twee cartridges: een zwarte en een driekleurencartridge. De kleurfunctie is beschikbaar voor zowel printen als kopiëren. De papierlade biedt ruimte aan 60 vellen normaal papier en ondersteunt DL-enveloppen.

Als draadloze all-in-one-printer kan deze DeskJet via wifi op je netwerk worden aangesloten, maar het is ook mogelijk om de printer via een usb-kabel rechtstreeks met een computer aan te verbinden. De printsnelheid bij dit model is rond de 7 pagina's in zwart en 5,5 pagina's per minuut in kleur. Automatisch dubbelzijdig afdrukken wordt niet ondersteund.

Epson Expression Home XP-2200

Bij de Epson Expression Home XP-2200 draait het om een compacte kleureninkjet waarmee je zowel kunt printen als scannen en kopiëren. De printer werkt met vier afzonderlijke inkten en heeft een maximale printresolutie van 4800 x 1200 dpi. De maximale papiermaat is A4 en de papierlade kan 50 vellen bevatten. Printen gebeurt via een handmatige papierinvoer, zonder extra lade.

De XP-2200 heeft een flatbed-scanner zonder automatische documentinvoer; dubbelzijdig scannen wordt niet automatisch ondersteund. Op printsnelheid scoort dit model tot 27 pagina’s per minuut in zwart en tot 15 pagina’s per minuut in kleur in de snelste modus. Verbinden gaat via usb of draadloos via wifi. Via een fysieke WPS-knop maak je eenvoudig verbinding.

Epson Expression Home XP-3200

De Epson Expression Home XP-3200 is een all-in-one-printer met iets meer mogelijkheden aan de bedieningskant. De inkjet is voorzien van een 1,44-inch lcd-scherm en kan dubbelzijdig printen. De maximale afdrukresolutie is 5760 x 1440 dpi. Het apparaat ondersteunt diverse papierformaten tot en met A4 en ook verschillende envelop- en fotopapierformaten accepteert de printer.

De geïntegreerde flatbed-scanner haalt een optische scanresolutie van 1200 x 2400 dpi, met 48-bit kleurdiepte bij de invoer en 24-bit bij de uitvoer. De XP-3200 gebruikt vier losse cartridges en heeft een papierlade voor standaard papier; randloos printen behoort ook tot de mogelijkheden. De printsnelheid ligt rond de 10 pagina’s per minuut in zwart en 5 in kleur. Voor verbinding met je netwerk is wifi aanwezig, plus usb voor directe koppeling. Apple AirPrint wordt ondersteund.

HP Smart Tank 5108 - Multifunctionele printer

De HP Smart Tank 5108 is een inkjet all-in-one met navulbare inkttanks in plaats van losse cartridges. De printer kan scannen en kopiëren. De papierlade heeft volgens de gegevens plaats voor 100 vellen en ondersteunt verschillende formaten, met een formaatbereik tot ongeveer 215,9 x 355,6 mm.

Bij de printspecificaties wordt een snelheid van ongeveer 12 pagina’s per minuut in zwart en 5 in kleur genoemd en automatisch dubbelzijdig afdrukken is eveneens mogelijk. De scanner is een flatbedscanner en ondersteunt enkelzijdige scans; automatische documentinvoer en automatisch dubbelzijdig scannen zijn niet aanwezig. De verbinding met netwerk gaat via wifi en je kunt de printer direct via usb aansluiten.

Sony PlayStation zendt aanstaande donderdagavond om 23:00 uur Nederlandse tijd een nieuwe State of Play-livestream uit. Martin, Simon en Jacco kijken live met je mee!

Er gingen al geruchten over de komst van de State of Play, en die blijken nu dus te kloppen. Nate the Hate, de insider die wel vaker de komst van aan games gerelateerde presentaties op voorhand lekt, claimde dat onlangs namelijk al.

Op PlayStation Blog schrijft Sony dat de presentatie meer dan zestig minuten beslaat en "nieuws, gameplay-updates en aankondigingen van gamestudio's verspreid over de wereld" bevat voor aankomende PlayStation 5-games. Daarbij zullen er zowel games van PlayStation Studios zelf als andere bedrijven de revue passeren.

Zoals gezegd wordt de State of Play op donderdag 12 februari om 23:00 uur Nederlandse tijd uitgezonden, en zal deze te zien zijn via YouTube en Twitch. De presentatie zal ook hieronder te zien zijn zodra hij begint. Uiteraard streamen we de presentatie ook op Twitch, YouTube en TikTok!

Over de precieze inhoud van de State of Play-presentatie is nog niets bekend. Wel is het opvallend dat de presentatie meer dan een uur duurt, wat het een van de langste State of Play-presentaties tot dusver maakt.

Wat is er te zien in de nieuwe State of Play?

Sony brengt dit jaar in ieder geval Saros, Marathon en Marvel's Wolverine uit, maar van die laatste is inmiddels bevestigd dat de game in de lente van dit jaar een update krijgt.

Verder werd vorige week een nieuwe Horizon-game met een focus op multiplayergameplay aangekondigd, genaamd Horizon Hunters Gathering. We weten ook dat The Last of Us-ontwikkelaar Naughty Dog aan hun nieuwe game Intergalactic: The Heretic Prophet werkt, en volgens geruchten wordt er bij PlayStation Studios ook een nieuwe God of War-game ontwikkeld met metroidvania-elementen.

Andere titels die vermoedelijk voorbijkomen zijn: Resident Evil Requiem, Helldivers 2, Marvel Tokon: Fighting Souls, Ace Combat 8, Marathon en Phantom Blade Zero.

Kunnen we dan helemaal geen verrassingen verwachten? Volgens geruchten werkt Sony Santa Monica al een tijdje aan een tweedimensionale God of War-game met Kratos' broer Deimos in de hoofdrol, en vermoed wordt dat deze eindelijk wordt aangekondigd. Sowieso zijn er veel God of War-geruchten: ook zou er gewerkt worden aan een heruitgave van de eerste drie delen en spin-off met personages Atreus in de hoofrol.