Hosting eines MQTT -Servers auf dem Raspberry PI

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) ist ein leichtes Messaging -Protokoll, das häufig in IoT -Anwendungen (Internet of Things) für zuverlässige und effiziente Kommunikation zwischen Geräten verwendet wird. Mit dem Hosting eines MQTT -Servers auf einem Raspberry PI können Sie einen lokalen Messaging -Hub für Ihre IoT -Projekte erstellen. Dieser Leitfaden führt Sie durch das Einrichten und Ausführen eines MQTT -Servers auf einem Raspberry Pi.

Was Sie brauchen werden

Raspberry Pi (Jedes Modell mit GPIO -Unterstützung, z. B. PI 3, PI 4)
MicroSD -Karte (mindestens 8 GB, Klasse 10 oder besser)
Stromversorgung (5 V, 2,5A Minimum für PI 3; 5V, 3a für PI 4)
Raspberry Pi OS (Lite- oder Desktop -Version)
Internetverbindung
MQTT -Clients (z. B. ESP8266-, ESP32- oder MQTT -Softwaretools)

Schritt 1: Aktualisieren Sie den Raspberry Pi

Stellen Sie sicher, dass Ihr Himbeer -Pi auf dem neuesten Stand ist:
```
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
```

Schritt 2: Installieren Sie den Mosquitto MQTT -Broker

Mosquitto ist ein leichter und weit verbreiteter MQTT -Broker.

Installieren Sie Mosquitto und seine Client -Tools:
```
sudo apt install -y mosquitto mosquitto-clients
```
Aktivieren Sie Mosquitto, am Boot zu beginnen:
```
sudo systemctl enable mosquitto
```
Starten Sie den Mosquitto -Service:
```
sudo systemctl start mosquitto
```

Schritt 3: Testen Sie den MQTT -Broker

Öffnen Sie zwei Terminalfenster oder SSH -Sitzungen in Ihrem Raspberry Pi.
Abonnieren Sie im ersten Terminal ein Testthema:
```
mosquitto_sub -h localhost -t test/topic
```

Veröffentlichen Sie im zweiten Terminal eine Testnachricht:

mosquitto_pub -h localhost -t test/topic -m "Hello, MQTT!"

Sie sollten die Nachricht "Hallo, MQTT!" Sehen, im ersten Terminal.

Schritt 4: Konfigurieren Sie Mosquitto für externe Verbindungen

Öffnen Sie die Mosquitto -Konfigurationsdatei:
```
sudo nano /etc/mosquitto/mosquitto.conf
```
Fügen Sie die folgenden Zeilen hinzu, um externe Verbindungen zu ermöglichen:
```
listener 1883
allow_anonymous true
```
Notiz: Richten Sie für Produktionsumgebungen die Benutzerauthentifizierung ein, anstatt einen anonymen Zugriff zu ermöglichen.
Starten Sie den Mosquitto -Service neu, um Änderungen anzuwenden:
```
sudo systemctl restart mosquitto
```
Testen Sie die Verbindung von einem anderen Gerät im selben Netzwerk mit einem MQTT -Client -Tool (z. B. MQTT.FX oder MQTT Explorer).

Schritt 5: Sicherstellen Sie den MQTT -Broker (optional)

Aktivieren Sie die Kennwortauthentifizierung:
```
sudo mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/passwd <username>
```
- Geben Sie ein Passwort für den Benutzer ein und bestätigen Sie.
Aktualisieren Sie die Mosquitto -Konfigurationsdatei, um die Kennwortdatei zu verwenden:
```
allow_anonymous false
password_file /etc/mosquitto/passwd
```
Starten Sie den Mosquitto -Service neu:
```
sudo systemctl restart mosquitto
```
Testen Sie die Verbindung mit dem Benutzernamen und dem Passwort.

Schritt 6: Verbinden Sie IoT -Geräte mit dem MQTT -Broker

Für ESP8266/ESP32: Verwenden Sie die Arduino IDE, um Ihre IoT -Geräte zu programmieren, um Themen auf Ihrem Raspberry Pi MQTT -Broker zu veröffentlichen/abonnieren.

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>

const char* ssid = "YourSSID";
const char* password = "YourPassword";
const char* mqtt_server = "<raspberry-pi-ip>";

WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

void setup() {
  WiFi.begin(ssid, password);
  client.setServer(mqtt_server, 1883);
}

void loop() {
  if (!client.connected()) {
    client.connect("ESPClient");
  }
  client.loop();
  client.publish("test/topic", "Hello from ESP8266!");
  delay(1000);
}

Für Software -Clients: Verwenden Sie MQTT.FX, MQTT Explorer oder Python mit dem paho-mqtt Bibliothek.

import paho.mqtt.client as mqtt

def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("Connected with result code "+str(rc))
    client.subscribe("test/topic")

def on_message(client, userdata, msg):
    print(msg.topic+" "+str(msg.payload))

client = mqtt.Client()
client.on_connect = on_connect
client.on_message = on_message

client.connect("<raspberry-pi-ip>", 1883, 60)

client.loop_forever()

Fehlerbehebung

Ich kann keine Verbindung zum MQTT -Broker herstellen:
- Stellen Sie sicher, dass Mücken läuft: sudo systemctl status mosquitto
- Überprüfen Sie die Firewall -Einstellungen auf Ihrem Himbeer -Pi.
Authentifizierungsfehler:
- Überprüfen Sie den Benutzernamen und das Passwort in der Mosquitto -Konfiguration und im Client -Setup.
Verbindung abgelehnt:
- Stellen Sie sicher, dass sich das Gerät im selben Netzwerk wie der Raspberry Pi befindet.
- Überprüfen Sie, ob Port 1883 geöffnet ist.

Anwendungen von MQTT

IoT -Gerätekommunikation
Heimautomatisierungssysteme
Echtzeitdaten-Streaming
Fernüberwachung und Kontrolle

Abschluss

Das Hosting eines MQTT -Servers auf einem Raspberry Pi ist eine hervorragende Möglichkeit, um eine leichte und zuverlässige Kommunikation für Ihre IoT -Projekte zu ermöglichen. Wenn Sie diesem Handbuch folgen, können Sie einen Mosquitto MQTT -Broker einrichten und sichern, IoT -Geräte verbinden und leistungsstarke Anwendungen aufbauen. Experimentieren Sie mit verschiedenen Konfigurationen, um das volle Potenzial von MQTT zu untersuchen!