MQTT -palvelimen isännöinti Raspberry Pi: ssä

MQTT (Viestijono -telemetrian kuljetus) on kevyt viestiprotokolla, jota käytetään yleisesti IoT (esineiden Internet) -sovelluksissa luotettavan ja tehokkaan viestinnän väliseen viestintään laitteiden välillä. MQTT -palvelimen isännöinti Raspberry PI: llä antaa sinun luoda paikallisen viestikeskuksen Internet -projekteillesi. Tämä opas opastaa sinut MQTT -palvelimen asettamiseen ja käyttämiseen Raspberry Pi: llä.

Mitä tarvitset

Raspberry Pi (Mikä tahansa malli, jolla on GPIO -tuki, esim. Pi 3, pi 4)
MicroSD -kortti (vähintään 8 Gt, luokka 10 tai parempi)
Virtalähde (5 V, 2,5A PI 3; 5V, 3A PI 4: lle)
Raspberry Pi OS (Lite tai työpöytäversio)
Internet -yhteys
MQTT -asiakkaat (esim. ESP8266, ESP32 tai MQTT -ohjelmistotyökalut)

Vaihe 1: Päivitä Raspberry Pi

Varmista, että vadelmasi pi on ajan tasalla:
```
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
```

Vaihe 2: Asenna Mosquitto MQTT -välittäjä

Mosquitto on kevyt ja laajalti käytetty MQTT -välittäjä.

Asenna Mosquitto ja sen asiakastyökalut:

sudo apt install -y mosquitto mosquitto-clients

Anna hyttian aloittaa käynnistys:
```
sudo systemctl enable mosquitto
```
Käynnistä hyttopalvelu:
```
sudo systemctl start mosquitto
```

Vaihe 3: Testaa MQTT -välittäjä

Avaa kaksi pääteikkunaa tai SSH -istuntoa Raspberry Pi: lle.
Tilaa ensimmäisessä päätelaitteessa testi -aihe:
```
mosquitto_sub -h localhost -t test/topic
```

Julkaise toisessa päätelaitteessa testiviesti:

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

Sinun pitäisi nähdä viesti "Hei, MQTT!" ensimmäisessä terminaalissa.

Vaihe 4: Mosquitto määritä ulkoiset yhteydet

Avaa Mosquitto -määritystiedosto:

sudo nano /etc/mosquitto/mosquitto.conf

Lisää seuraavat rivit ulkoisten yhteyksien sallimiseksi:
```
listener 1883
allow_anonymous true
```
Huomaa: Aseta käyttäjän todennus tuotantoympäristöissä sen sijaan, että sallitaan nimettömän pääsyn.
Käynnistä Mosquitto -palvelu uudelleen muutoksiin:
```
sudo systemctl restart mosquitto
```
Testaa yhteys samasta verkosta toisesta laitteesta käyttämällä MQTT -asiakastyökalua (esim. MQTT.FX tai MQTT Explorer).

Vaihe 5: Suojaa MQTT -välittäjä (valinnainen)

Ota salasanan todennus käyttöön:
```
sudo mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/passwd <username>
```
- Kirjoita ja vahvista salasana käyttäjälle.
Päivitä Mosquitto -määritystiedosto käyttämään salasanatiedostoa:
```
allow_anonymous false
password_file /etc/mosquitto/passwd
```
Käynnistä hitquitto -palvelu uudelleen:
```
sudo systemctl restart mosquitto
```
Testaa yhteys käyttäjätunnuksen ja salasanan avulla.

Vaihe 6: Yhdistä IoT -laitteet MQTT -välittäjälle

ESP8266/ESP32: Käytä Arduino IDE: ää ohjelmoidaksesi IoT -laitteesi julkaistaksesi/tilataksesi aiheita Raspberry Pi MQTT -välittäjäsi.

#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);
}

Ohjelmistoasiakkaille: Käytä MQTT.FX, MQTT Explorer tai Python paho-mqtt kirjasto.

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()

Vianetsintä

Ei voi muodostaa yhteyttä MQTT -välittäjäin:
- Varmista, että Mosquitto on käynnissä: sudo systemctl status mosquitto
- Tarkista Raspberry PI: n palomuuriasetukset.
Todennusvirheet:
- Varmista käyttäjänimi ja salasana Mosquitto -määrityksessä ja asiakasasetuksissa.
Yhteys kieltäytyi:
- Varmista, että laite on samassa verkossa kuin Raspberry Pi.
- Tarkista, että portti 1883 on auki.

MQTT: n sovellukset

IoT -laiteviestintä
Kodin automaatiojärjestelmät
Reaaliaikainen tiedon suoratoisto
Etävalvonta ja hallinta

Johtopäätös

MQTT -palvelimen isännöinti Raspberry PI: ssä on erinomainen tapa mahdollistaa kevyt ja luotettava viestintä Internet -projekteillesi. Seuraamalla tätä opasta voit asettaa ja kiinnittää hytteen MQTT -välittäjän, kytkeä IoT -laitteet ja aloittaa tehokkaiden sovellusten rakentamisen. Kokeile erilaisia kokoonpanoja tutkiaksesi MQTT: n koko potentiaalia!