Het hosten van een MQTT -server op de Raspberry Pi

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) is een lichtgewicht berichtenprotocol dat vaak wordt gebruikt in IoT (Internet of Things) -toepassingen voor betrouwbare en efficiënte communicatie tussen apparaten. Door een MQTT -server op een Raspberry PI te hosten, kunt u een lokale berichtenhub maken voor uw IoT -projecten. Deze gids leidt u door het opzetten en uitvoeren van een MQTT -server op een Raspberry Pi.

Wat u nodig hebt

Raspberry Pi (Elk model met GPIO -ondersteuning, bijvoorbeeld PI 3, PI 4)
MicroSD -kaart (Minimaal 8 GB, Klasse 10 of beter)
Stroomvoorziening (5V, 2,5a minimum voor Pi 3; 5V, 3a voor PI 4)
Raspberry Pi Os (Lite- of desktopversie)
Internetverbinding
MQTT -clients (bijv. ESP8266-, ESP32- of MQTT -softwaretools)

Stap 1: Werk de Raspberry Pi bij

Zorg ervoor dat uw Raspberry Pi up -to -date is:
```
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
```

Stap 2: Installeer Mosquitto MQTT -makelaar

Mosquitto is een lichtgewicht en veel gebruikte MQTT -makelaar.

Installeer het mugquitto en zijn klantgereedschap:
```
sudo apt install -y mosquitto mosquitto-clients
```
Schakel Mosquitto in staat om te starten bij het opstarten:
```
sudo systemctl enable mosquitto
```
Start de Mosquits -service:
```
sudo systemctl start mosquitto
```

Stap 3: Test de MQTT -makelaar

Open twee terminalvensters of SSH -sessies voor uw Raspberry Pi.
Schrijf in de eerste terminal in op een testonderwerp:
```
mosquitto_sub -h localhost -t test/topic
```

Publiceer in de tweede terminal een testbericht:

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

Je zou het bericht moeten zien "Hallo, mqtt!" In de eerste terminal.

Stap 4: Mosquitto configureren voor externe verbindingen

Open het Mosquitto -configuratiebestand:

sudo nano /etc/mosquitto/mosquitto.conf

Voeg de volgende regels toe om externe verbindingen toe te staan:
```
listener 1883
allow_anonymous true
```
Opmerking: Stel voor productieomgevingen gebruikersauthenticatie in in plaats van anonieme toegang toe te staan.
Start de Mosquits -service opnieuw om wijzigingen toe te passen:
```
sudo systemctl restart mosquitto
```
Test de verbinding van een ander apparaat op hetzelfde netwerk met behulp van een MQTT -clienttool (bijv. MQTT.FX of MQTT Explorer).

Stap 5: Beveilig de MQTT -makelaar (optioneel)

Schakel wachtwoordverificatie in:
```
sudo mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/passwd <username>
```
- Voer een wachtwoord in en bevestig voor de gebruiker.
Update het Mobitto -configuratiebestand om het wachtwoordbestand te gebruiken:
```
allow_anonymous false
password_file /etc/mosquitto/passwd
```
Start de Mosquits -service opnieuw op:
```
sudo systemctl restart mosquitto
```
Test de verbinding met de gebruikersnaam en het wachtwoord.

Stap 6: Verbind IoT -apparaten met de MQTT -makelaar

Voor ESP8266/ESP32: Gebruik de Arduino IDE om uw IoT -apparaten te programmeren om te publiceren/abonneren op onderwerpen op uw Raspberry Pi MQTT -makelaar.

#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);
}

Voor softwareclients: Gebruik mqtt.fx, mqtt explorer of python met de paho-mqtt bibliotheek.

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()

Problemen oplossen

Kan geen verbinding maken met MQTT -makelaar:
- Zorg ervoor dat Mosquitto loopt: sudo systemctl status mosquitto
- Controleer de firewall -instellingen op uw Raspberry Pi.
Authenticatiefouten:
- Controleer de gebruikersnaam en het wachtwoord in de Mosquitto -configuratie en clientinstellingen.
Verbinding weigerde:
- Zorg ervoor dat het apparaat zich op hetzelfde netwerk bevindt als de Raspberry Pi.
- Controleer of poort 1883 open is.

Toepassingen van MQTT

IoT -apparaatcommunicatie
Home Automation Systems
Realtime gegevensstreaming
Monitoring en controle op afstand

Conclusie

Het hosten van een MQTT -server op een Raspberry Pi is een uitstekende manier om lichtgewicht en betrouwbare communicatie voor uw IoT -projecten mogelijk te maken. Door deze gids te volgen, kunt u een Mosquitto MQTT -makelaar instellen en beveiligen, IoT -apparaten aansluiten en krachtige toepassingen beginnen te bouwen. Experimenteer met verschillende configuraties om het volledige potentieel van MQTT te verkennen!