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
Review Teufel Boomster 4 – Krachtpatser die overal mee naartoe kan
© Wesley Akkerman
Huis

Review Teufel Boomster 4 – Krachtpatser die overal mee naartoe kan

De Teufel Boomster 4 is een draadloze, semigrote bluetoothspeaker die je thuis, onderweg of buiten kunt gebruiken. Het apparaat is groot genoeg om een kamer met muziek te vullen en compact genoeg om als een ouderwetse gettoblaster op je schouder mee te nemen.

Uitstekend
Conclusie

Hoewel de Teufel Boomster 4 niet voor iedereen de meest interessante optie is, is dit wel de beste Boomster die het Duitse bedrijf tot op heden heeft uitgebracht. We kunnen ons zelfs voorstellen dat de Boomster 4 boeiend is voor mensen die nog met een 3 rondlopen. De batterij van zijn voorganger zou inmiddels zo slecht kunnen zijn dat hij het nog geen picknick volhoudt, en dan heb je met de 4 een waardige opvolger.

Plus- en minpunten
  • Robuust ontwerp
  • Handzaam
  • Brede geluidsweergave
  • Spatwaterdicht
  • Lange accuduur
  • Best prijzig
  • Bas kan nog wat hulp gebruiken
  • Oplader niet meegeleverd

Met een adviesprijs van 349 euro is de Teufel Boomster 4 niet goedkoop (maar wel goedkoper dan zijn voorganger bij de introductie was). Het apparaat neemt het robuuste ontwerp van de Boomster 3 over en oogt zowel stoer als modern met zijn metalen grille en industriële aluminium handvat. Verder is het goed om te weten dat de behuizing spatwaterdicht is en een regenbui overleeft. Je kunt de Boomster 4 bestellen in de kleuren zwart, grijs of mintgroen.

De vertrouwde basis

De bediening is daarnaast hetzelfde gebleven. Dat betekent dat je toegang hebt tot fysieke knoppen onder een zacht rubber paneel met duidelijke feedback. Via de knoppen regel je volume, bas, afspelen en bronselectie. Net als bij het vorige model levert Teufel ook nu een infrarood afstandsbediening bij de speaker. Hiermee pas je alles op afstand aan. Dat is vooral handig voor gebruik in huis, zodat je niet steeds naar het apparaat hoeft te lopen.

©Wesley Akkerman

De Teufel Boomster 4 is bovendien meer dan een bluetoothspeaker alleen: er zit namelijk ook een radio-ontvanger in (net als bij de vorige modellen), voor zowel FM als DAB+. Dankzij multipoint bluetooth kun je bovendien twee smartphones tegelijkertijd koppelen en afwisselend de muziek regelen. Tot nu toe oogt en voelt de Teufel-speaker dus nog heel erg hetzelfde aan als je hem naast zijn voorganger zet. Wat is er dan precies nieuw aan dit model?

Vernieuwing in details

Het gaat vooral om kleinere, maar niet onbelangrijke eigenschappen. Zo kun je de Teufel Boomster 4 opladen met een usb-c-kabel. Een oplader krijg je er niet bij, maar met een beetje geluk heb je die thuis al liggen. Opladen kan voortaan met 45 watt, waardoor bijtanken lekker snel gaat. En hoewel de batterijcapaciteit er niet op vooruit is gegaan, gaat de accu toch langer mee: van 18 naar maar liefst 23 uur.

©Wesley Akkerman

Helaas is de bluetooth-versie hetzelfde gebleven als bij zijn voorganger. Voor de audio, waarover verderop meer, is dat niet zo'n probleem. Maar voor moderne bluetooth-eigenschappen, zoals Auracast, hoef je dus niet aan te kloppen bij de Teufel Boomster 4. Wel is het mogelijk om een tweede Boomster 4 te koppelen voor een betere stereoweergave. Dat kan geheel draadloos, waardoor je geen gedoe hebt met kabels. Soms zijn het de kleine dingen die het hem doen.

Teufel Boomster 4 in de praktijk

Naast bluetooth- en radiofunctionaliteit kun je ook muziek afspelen via de aux-ingang. Die poort zit, samen met de usb-c-aansluiting, achter een rubber flapje achterop, onder de uitschuifbare antenne. Voor het geluid zorgen vijf drivers (twee tweeters, twee midrange en een woofer) en twee passieve radiatoren voor een diepere bas. Dit alles wordt aangestuurd met 42 watt vermogen. Ook heb je de beschikking over de kenmerkende Teufel-technologie Dynamore.

©Wesley Akkerman

Akoestisch klinkt de Boomster 4 standaard helder, maar de bas heeft regelmatig een zetje nodig. Je kunt die eenvoudig met 6 dB verhogen (of verlagen), waardoor die dieper en voller klinkt zonder te overheersen. Stemmen en het middenbereik zijn aangenaam aanwezig en klinken natuurlijk. De hoge tonen zijn gedetailleerd, maar klinken soms wel wat kil. Misschien moet je binnen je eigen muziek-app met de equalizer spelen, maar in de basis komt hier mooi geluid uit.

Het ligt trouwens ook maar net aan de omgeving waarin je luistert. En daarmee is de grootste kracht van de Teufel Boomster 4 ook z'n achilleshiel: juist omdat je hem overal mee naartoe kunt nemen en hij op allerlei plekken goed moet kunnen klinken, blinkt het apparaat op geen enkele plek écht uit.

Het goede nieuws is dat hogere volumestanden het karakter van de muziek niet aantasten en dat de Boomster 4 overweg kan met veel verschillende (mainstream) genres, met genoeg ruimte voor detail en emotie.

©Wesley Akkerman

Teufel Boomster 4 kopen?

Hoewel de Teufel Boomster 4 niet voor iedereen de meest interessante optie is, is dit wel de beste Boomster die het Duitse bedrijf tot op heden heeft uitgebracht. We kunnen ons zelfs voorstellen dat de Boomster 4 boeiend is voor mensen die nog met een 3 rondlopen. De batterij van zijn voorganger zou inmiddels zo slecht kunnen zijn dat hij het nog geen picknick volhoudt, en dan heb je met de 4 een waardige opvolger.

▼ 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