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.

Open je dagelijks meerdere keren dezelfde webpagina's of webapps, dan is het handig om alles op één plek te bundelen. Een persoonlijk dashboard in je browser, via een extensie of een webapp, biedt precies dat: overzicht en snelheid. Zo'n dashboard opent automatisch bij het starten van je browser of bij een nieuw tabblad. Je bepaalt zelf waar je tools, links, feeds of widgets komen.

Nieuw tabblad

Vrijwel alle browsers laten je in zekere mate zelf bepalen wat je ziet bij het openen van een nieuw tabblad of bij het opstarten van de browser.

We nemen eerst Chrome als voorbeeld. Klik op het plusje Nieuw tabblad en vervolgens op het potloodicoon rechtsonder. In het bijbehorende venster kun je het thema aanpassen. Er is ook de optie Een afbeelding uploaden. Je kiest hier ook of je snelkoppelingen wilt tonen. Met het plusknopje op de pagina voeg je snelkoppelingen toe, en als je met de muis over een snelkoppeling beweegt, kun je deze bewerken of verwijderen. Je kunt ook Meest bezochte sites inschakelen om snel naar vaak bezochte pagina's te gaan.

De mogelijkheden in Firefox zijn vergelijkbaar. Klik rechtsonder een nieuw tabblad op het tandwielpictogram om de achtergrond aan te passen, eventueel met een eigen afbeelding. Je kunt snelkoppelingen, ook in meerdere rijen, activeren en met Snelkoppeling toevoegen extra links aanmaken. Via Meer instellingenbeheren stel je Nieuwe tabbladen in op bijvoorbeeld Lege pagina, voor wie het graag minimalistisch houdt.

Startpagina

Je kunt je browser meestal zo instellen dat bij het opstarten dezelfde pagina verschijnt als bij een nieuw tabblad, maar dat hoeft niet. We tonen kort hoe je dit instelt in Chrome en Firefox.

In Chrome ga je naar Instellingen / Bij opstarten. Daar kies je De pagina Nieuw tabblad openen, Doorgaan waar je gebleven was of Een specifieke pagina of reeks pagina's openen. Klik op Huidige pagina's gebruiken om alle momenteel geopende tabbladen opnieuw te openen bij het opstarten. Of kies Een nieuwe pagina toevoegen en geef een url op, ook een lokale html-pagina is mogelijk via file:///\<volledig\_pad>, bijvoorbeeld file:///C:/users/toon/mijndashboard.htm.

In Firefox regel je dit via Instellingen / Startpagina. Bij Startpagina en nieuwe vensters kies je Firefox-startpagina (standaard), Lege pagina of Aangepaste URL's. Hier kun je meerdere url's invoeren, gescheiden door een pijpje |. Je kunt ook kiezen voor Huidige pagina gebruiken of Bladwijzer gebruiken.

Wil je een eigen html-pagina met bijvoorbeeld eigen links, dan kun je deze aanmaken in Kladblok of Notepad++, al werkt het vaak eenvoudiger met Microsoft Word. Kies hier in het menu Beeld de optie Weblay-out bij Weergeven en bewaar de pagina via Opslaan als / Webpagina (*.htm, *.html) (zie kader Eigen dashboards).

Lees ook: Hoe gaan populaire browsers om met je privacy?

Tabliss

Met de standaardfuncties van je browser kun je het uiterlijk en de inhoud van een nieuw tabblad maar beperkt personaliseren. Wil je meer, dan heb je al snel een extensie of web-app nodig. We stellen een handvol van deze tools voor, elk met een eigen focus.

We beginnen met de gratis opensource-extensie Tabliss, voor Firefox- en Chromium-browsers.

Na je bevestiging is Tabliss meteen actief bij het openen van een tabblad of bij het starten van je browser. Je krijgt dan een aangepaste pagina te zien. Standaard wisselt de achtergrondfoto elk kwartier, met beelden uit de Unsplash-collectie. Via de knopjes onderaan in het midden kun je pauzeren of meteen naar de vorige of volgende foto gaan.

Beweeg je muis naar de linkerbovenhoek voor extra knoppen: één om widgets te tonen of te verbergen, en één voor een schermvullende foto.

Via het tandwielpictogram stel je alles verder in. Zo kun je andere fotobronnen kiezen of ook afbeeldingen uploaden. Je kiest uit zo'n 15 widgets, waaronder Weather en Quotes, die je allemaal verder kunt instellen. Er is ook een Todo-widget voor eenvoudig taakbeheer en een Quick links-widget voor eigen snelkoppelingen.

Tabliss gebruikt de synchronisatie van je browser om instellingen tussen apparaten te kopiëren, indien deze is geactiveerd en ook extensies worden gesynchroniseerd. Bij Chrome bijvoorbeeld doe je dit via Instellingen / Jij en Google, waar je ook Extensies inschakelt bij Gegevens synchroniseren.

Eigen dashboards

De eenvoudigste manier om een eigen browser-dashboard te maken, is wellicht een zelfgemaakte html-pagina. Hoe zo'n html-code voor een basisontwerp met links er bijvoorbeeld kan uitzien, zie je hieronder.

Je kunt dit uiteraard verder uitbreiden en verfraaien met html, css, JavaScript en JSON, zodat je bookmarks en instellingen lokaal in je browser worden opgeslagen. Via deze link vind je een eenvoudige, kant-en-klare html-pagina waarin je een achtergrondafbeelding (via een afbeeldings-url), versleepbare snelkoppelingen en rss-feeds kunt instellen. Voel je vrij om hier zelf verder aan te knutselen.

Wat gevorderde gebruikers kunnen ook een eigen dashboard hosten, bijvoorbeeld op basis van Dashy. Deze tool gebruikt een eenvoudig YAML-configuratiebestand waarmee je zelf indelingen, pictogrammen, groepen en functies bepaalt. Dashy werkt in je browser, als statische site of via een Docker-container.

Verwar deze tool trouwens niet met de browserextensie Dashy New Tab Dashboard (voor Chromium-browsers). Hiermee stel je een fraai dashboard samen met tegels die je zelf groepeert en van links voorziet.

Voorbeeld html-code voor een basisontwerp met links.

Momentum

Wanneer je de browserextensie Momentum installeert (voor Firefox en Chromium-browsers), kun je je aanmelden met een account, eventueel via Google of Apple, om je dashboardinstellingen met andere apparaten te synchroniseren. Zonder account blijven alle gegevens lokaal. Momentum is helaas alleen beschikbaar in het Engels.

Bij elk nieuw tabblad krijg je een mooie achtergrondfoto te zien, eventueel met instelbare achtergrondgeluiden, samen met een inspirerend citaat en een klok.

Linksonder open je het instellingenpaneel, waar je meteen merkt dat er veel opties zijn. Sommige vereisen extra machtigingen of helaas een Plus-account (circa 40 USD per jaar), bijvoorbeeld voor het uploaden van eigen foto's of het toevoegen van eigen citaten en taaklijsten.

Centraal staat het focusveld waarin je dagelijks één hoofddoel noteert, dat je bij elk nieuw tabblad telkens onder ogen krijgt. Via een ingebouwde site-blocker kun je specifieke sites van het type sociale media of nieuws tijdelijk laten blokkeren. Je kunt ook een eenvoudige todo-lijst toevoegen of integreren met tools als Todoist of Trello. Verder zijn er een instelbare zoekbalk, een linkbalk met snelkoppelingen naar je favoriete sites en verschillende widgets, onder meer voor het weer en citaten. Het is ook mogelijk om de eerstvolgende gebeurtenissen uit je gekoppelde Google-agenda te tonen.

Infinity New Tab

Ook het gratis Infinity New Tab is een browserextensie, bruikbaar in Firefox en Chromium-browsers. Standaard zie je een fraaie achtergrondfoto, inclusief een instelbare zoekbalk. Je kunt kiezen uit Bing, Google of DuckDuckGo, maar ook andere zoekmachines toevoegen. Daaronder verschijnt een reeks snelkoppelingen in tegelvorm naar populaire websites. Je kunt eigen snelkoppelingen toevoegen en de tegelindeling aanpassen, ook door ze te verslepen. Widgets als Weer, Taken, Notities en Geschiedenis verschijnen eveneens als tegels en kun je hier beheren en aanvullen. Via Toevoegen / Applicatie kun je nog andere widgets toevoegen.

Vind je al deze tegels wat te druk, dan schakel je tijdelijk over naar een soberdere weergave via Instellingen / Minimalistische modus. Ook de achtergrondfoto kun je uitgebreid instellen: je kiest uit diverse online bronnen, met focus op bepaalde kleuren of labels, of gebruikt eigen foto's. Je stelt ook een verversingsfrequentie in en kunt de foto dimmen of vervagen.

Meld je je aan bij Infinity (klik op het knopje rechtsboven en dan op Ik), dan bewaar je je instellingen online. Zo kun je data exporteren, importeren en synchroniseren tussen apparaten. Houd er rekening mee dat de Infinity-servers mogelijk op Chinese infrastructuur draaien.

Start.me

De focus van Start.me, beschikbaar voor Firefox- en Chromium-browsers, ligt sterk op informatie en overzicht. Je hebt hiervoor een account nodig en de bijbehorende extensie uit de Chrome Web Store. Wanneer je de tool de eerste keer opstart, doorloop je enkele stappen voor personalisatie, waarbij je je naam en land invult en aangeeft of de tool je browserfavorieten mag importeren.

Je eerste startpagina wordt automatisch aangemaakt. Naast een widget voor weer en nieuws (met instelbare rss-feeds) zie je hier thematisch gegroepeerde populaire sites en een aanpasbare zoekbalk. Via de knop +Widget toevoegen voeg je extra widgets toe, zoals Notities, Taken of Insluiten. Met die laatste toon je de inhoud van een webpagina of video via <embed>- of <iframe>-code.

Er zijn nog zo'n tien andere widgets, zoals Fotogalerij, Google Kalender, Google Taken en Aandelenkoersen, maar deze zijn enkel beschikbaar in de Pro-versie (24 euro per jaar). Deze versie verwijdert ook advertenties en laat je een onbeperkt aantal startpagina's aanmaken. De gratis versie beperkt je tot drie. Je kunt een pagina volledig zelf opbouwen of starten vanuit een sjabloon, met keuze uit ongeveer 190 thema's. Elke pagina verschijnt dan als een tabblad binnen de startpagina.

Symbaloo

Met Start.me benaderen we al de pure online startpagina's: webdiensten waarmee je een gepersonaliseerde openingspagina maakt met snelkoppelingen, feeds en widgets, waarbij alles via je account in de cloud wordt opgeslagen en geladen. Typische voorbeelden zijn Protopage en Symbaloo, die beide (ook) zonder browserextensie werken. We lichten kort deze laatste toe.

Je maakt eerst een gratis account aan zodat je instellingen online bewaard en gesynchroniseerd worden. Daarna begin je met een leeg raster of kies je uit enkele kant-en-klare sjablonen. Elk vakje is een tegel die je zelf toevoegt, met een url, kleur en pictogram naar keuze. Deze tegels groepeer je in zogeheten webmixen, elk rond een ander thema. Je kunt je webmixen ook delen met anderen.

Symbaloo biedt bovendien een online bibliotheek met duizenden thematische webmixen die je meteen kunt toevoegen en aanpassen. Er zijn ook browserextensies beschikbaar om de tool verder uit te breiden.

Symbaloo blijkt vooral populair in het onderwijs, maar uiteraard kunnen zulke startpagina's ook handig zijn voor thuis of op kantoor. In de gratis versie kunnen advertenties opduiken, maar betaalde abonnementen schakelen deze uit.

Bij ID.nl zijn we dol op kwaliteitsproducten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt. Een paar keer per week speuren we binnen een bepaald thema naar zulke deals. Ben je op zoek naar betaalbare slimme verlichting voor jouw woonkamer of tuin? Vandaag hebben we vijf interessante modellen voor je gespot.

Philips Hue White and Color Ambiance Festavia

Met dit slimme lichtsnoer van twintig meter kun je een tuin of kamer sfeervol verlichten. Vanuit de Philips Hue-app stuur je de 250 leds aan. Bepaal welke kleuren en scènes je wilt weergeven, waarbij je fraaie tinten in elkaar laat overlopen. Pas verder het dimniveau en de helderheid aan. Dankzij de lengte creëer je opvallende effecten op de gevel of binnenmuur. Daarnaast hang je het snoer net zo makkelijk in een flinke kerstboom. De zwarte kabel valt in dat geval niet op. De configuratie is niet moeilijk, want het verlichtingssysteem communiceert via bluetooth rechtstreeks met een smartphone.

Je kunt de Philips Hue White and Color Ambiance Festavia ook op een geschikte bridge aansluiten. Dat heeft als voordeel dat je de lampjes overal op afstand kunt bedienen. Bovendien laat je de lampjes eventueel met andere slimme apparaten samenwerken. Je gebruikt de lichtslinger zowel binnen als buiten, want de leds zijn weerbestendig. Naast deze uitvoering van twintig meter is er tegen een meerprijs ook een lichtslinger van veertig meter (500 leds) te koop.

Philips Hue White GU10 (2-pack)

Deze slimme spotjes zijn een goed alternatief voor 'domme' ledspots of energieslurpende halogeenlampjes. Ze passen in een standaard GU10-fitting, waardoor je alle oude ledspots een-op-een kunt vervangen. Zeker wanneer je meerdere lampjes combineert, is de opbrengst van 400 lumen per stuk behoorlijk fel. De kleurtemperatuur voor wittinten loopt tot 2700 kelvin. Deze lamp ondersteunt geen kleurenweergave.

De Philips Hue White GU10 communiceert via bluetooth met de Philips Hue-app op je smartphone. Selecteer vervolgens de gewenste helderheid of kies een mooie lichtscène. Zo bevat de app schema's die je helpen om je beter te concentreren of te relaxen. Houd er wel rekening mee dat het bereik van bluetooth beperkt is. Als je de slimme ledspots alsnog vanaf elke plek wilt bedienen, kun je de Philips Hue Bridge overwegen. Hierop sluit je tot vijftig geschikte lampen aan. Je hebt dan ook toegang tot meer functies, zoals geofencing. Kom je 's avonds bijvoorbeeld laat thuis, dan springen de ledspots vanzelf aan.

WiZ A60 (2-pack)

Gebruik deze betaalbare verlichtingsset voor bestaande lampen. Je draait de E27-fitting gewoon in de armatuur van bijvoorbeeld een vloer-, bureau- of tafellamp. Via de WiZ Connected-app verbind je beide peertjes rechtstreeks met jouw wifi-netwerk. Het gebruik van een bridge is dus niet nodig, terwijl je de lampen vanaf overal ter wereld kunt bedienen. Is er geen draadloos netwerk beschikbaar? Geen probleem, want als alternatief stuur je ze via een bluetooth-verbinding aan.

In de app kies je tussen zo'n zestien miljoen kleuren, al kun je ook een warme wittint selecteren. Ook kun je effecten en routines instellen. De lichtsterkte van 806 lumen is voor een doorsnee (woon)kamer ruimschoots voldoende. Nuttig om te weten is dat dit WiZ-product met verschillende smarthomeplatformen overweg kan, waaronder Google Home en Apple HomeKit. Je schaft de twee E27-lampen tegen een kleine meerprijs eventueel inclusief afstandsbediening aan. Hiermee switch je eenvoudig tussen vier vooraf geprogrammeerde scènes en dim de verlichting.

Lees ook: 10 vragen over slimme verlichting

Twinkly Light Tree 3D

Deze lichtgevende kerstboom maakt van jouw tuin een heuse bezienswaardigheid. Met een mast en haringen zet je de slinger met 750(!) ledlampjes stevig vast. Prik vervolgens de bijgesloten stekker in het stopcontact om deze vier meter hoge kerstboom te verlichten. Je kunt als alternatief ook een uitvoering van drie meter of zelfs zes meter kopen. Het product voldoet aan de eisen van de IP44-norm en kan een spatje regen dus prima verdragen.

Zodra de mast eenmaal staat, gebruik je de Twinkly-app op je smartphone om de verlichting te configureren. Dat werkt via een rechtstreekse bluetooth- of wifiverbinding. Je hebt hierbij keuze tussen alle kleuren van de regenboog, maar je kunt desgewenst ook voor warm wit licht kiezen. In de app staan er tientallen fraaie (knipperende) lichteffecten voor je klaar. Bovendien creëer je eventueel ook eigen effecten. Vind je de lampjes te fel, dan verlaag je de helderheid ervan. Stel verder een tijdschema in. Een leuke optie is dat de Light Tree 3D optioneel met andere Twinkly-verlichtingssystemen samenwerkt.

TP-Link Tapo L630 (4-pack)

Voeg met dit prijsvriendelijke 4-pack in één klap kleurenverlichting toe aan bijvoorbeeld je plafond of keuken. Wie niet zoveel lampjes nodig heeft, kan ook een 2-pack overwegen. De TP-Link Tapo L630 heeft een gangbare GU10-fitting, waardoor je oude spotjes in huis eenvoudig kunt vervangen. In de behuizing bevindt zich een wifi-adapter. Hierdoor verbind je de lampen rechtstreeks met het draadloze thuisnetwerk. In tegenstelling tot veel andere slimme verlichtingssystemen heb je dus geen bridge of basisstation nodig.

De kleurtemperatuur loopt van 2200 tot 6500 kelvin, zodat je volop kunt variëren tussen koele en warme wittinten. Verder stel je net zo makkelijk een vrolijk kleurtje in, want je hebt keuze tussen zestien miljoen kleuren. De GU10-spotjes ondersteunen een behoorlijke lichtsterkte van maximaal 350 lumen, maar je kunt ze naar behoefte dimmen. Handig is dat je in de TP-Link Tapo-app desgewenst diverse schema's instelt. Op die manier springt de verlichting 's avonds vanzelf aan. Het is zelfs mogelijk om de lampen af te stemmen op de zonsopgang en -ondergang. Even geen smartphone bij de hand? Geen probleem, want je bedient de Tapo L630 net zo makkelijk met je stem. Dat werkt via Amazon Alexa of Google Assistent.