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
Korte nieuwe The Super Mario Galaxy Movie-trailer te zien
Huis

Korte nieuwe The Super Mario Galaxy Movie-trailer te zien

Er is een korte nieuwe trailer uitgekomen van de aankomende animatiefilm The Super Mario Galaxy Movie.

In de 30 seconden durende spot heeft Yoshi wederom een prominente rol - in de vorige Mario-animatiefilm ontbrak dit personage nog. Er zitten ook een aantal beelden in die al in vorige trailers van de film voorbij kwamen, maar ook compleet nieuwe beelden - waaronder Princes Peach en Toad in een relatief futuristisch ogende omgeving.

Watch on YouTube

Over The Super Mario Galaxy Movie

Nadat enkele jaren geleden de uiterst succesvolle animatiefilm The Super Mario Bros. Movie uitkwam - logischerwijs gebaseerd op de langlopende Mario-reeks van Nintendo - werkt het bedrijf samen met Illumination al enige tijd aan het vervolg, The Super Mario Galaxy Movie.

Net zoals The Super Mario Bros. Movie lijkt ook het vervolg elementen uit allerlei verschillende Mario-games te pakken, al gebruikt deze nieuwe film de insteek van de twee Super Mario Galaxy-games, waarin Mario het universum afreist.

Diverse acteurs uit de eerste film keren terug in dit vervolg. Mario en Luigi worden wederom ingesproken door Chris Pratt en Charlie Day, en Jack Black vertolkt wederom de stem van Bowser. Ook acteurs als Keegan-Michael Key en Anya Taylor-Joy keren terug. De stem van Bowser Jr. zal in deze film ingesproken worden door Benny Safdie - vooral bekend voor zijn regiewerk - en het personage Rosalina krijgt een stem via Oscar-winnares Brie Larson.

The Super Mario Galaxy Movie gaat wereldwijd - op sommige markten na - op 1 april dit jaar in première.

Nintendo-films

Nintendo zet steeds meer in op het uitbrengen van films gebaseerd op IP van het bedrijf. Naast deze Mario-films werkt Nintendo ook aan een live-action verfilming van The Legend of Zelda-reeks, die in 2027 in de bioscoop zal draaien en daarna naar Netflix komt. Volgens geruchten gaat het bedrijf ook werken aan een spin-off-animatiefilm rondom Donkey Kong, die in de Mario-films wordt ingesproken door Seth Rogen.

Nintendo gaf onlangs in een gesprek met investeerders aan dat ze de verfilmingen niet maken om op korte termijn winst te maken, maar om de franchises van het bedrijf bij een nog groter publiek vanzelfsprekend te maken - wat op de lange termijn de games van het bedrijf nog populairder moet maken.

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
Wordt Netflix na Warner Bros.-overname te duur? 'Zeg dan maar op'
© ink drop - stock.adobe.com
Huis

Wordt Netflix na Warner Bros.-overname te duur? 'Zeg dan maar op'

Wat Netflix betreft hebben consumenten die Netflix na de overname van Warner Bros. (en dus HBO Max) te duur vinden worden een simpele oplossing: hun abonnement opzeggen.

Netflix en Warner Bros. hebben vorig jaar een overeenkomst gesloten waarbij eerstgenoemde streamingbedrijf het filmproductiebedrijf overneemt. Als dit allemaal doorgaat, zal Netflix dus niet alleen de films van Warner Bros. in handen krijgen, maar ook concurrerende streamingdienst HBO Max, dat van Warner Bros. is.

Onder sommige abonnees bestaat dan ook de angst dat een Netflix-abonnement veel duurder gaat worden, bijvoorbeeld wanneer er Warner Bros.-films die nog maar net uit zijn in de bioscoop op zullen verschijnen, of als HBO Max eventueel met Netflix wordt samengevoegd.

Die angst bestaat ook bij Amerikaanse waakhonden die controleren of de overname wel door kan gaan, en in een verhoor van de senaat onlangs werd een van Netflix' ceo's, Ted Sarandos, daarover aan de tand gevoeld.

Eén klik

Aldus Sarandos: "Netflix en Warner Bros. hebben beiden streamingdiensten, maar ze complementeren elkaar enorm. Sterker nog: 80% van alle HBO Max-leden hebben ook een abonnement op Netflix. We zullen consumenten meer content voor minder geld geven."

Daarna werd gevraagd of Netflix hun abonnementen "betaalbaar" zou houden na de overname. Daarop had Sanandos een duidelijk antwoord: "Je kunt ons abonnement met één klik opzeggen. Als de consument het teveel geld vindt voor wat ze krijgen, kunnen ze hun abonnement met één klik opzeggen."

Klare taal dus, al wordt hieruit niet duidelijk of prijzen na de overname daadwerkelijk zullen stijgen. Het is ook mogelijk dat Netflix beide streamingdiensten gescheiden houdt, of dat het een allesomvattend abonnement voor beide streamingdiensten aan gaat bieden. Op moment van schrijven is dit niet bekend.

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.