Värd för en MQTT -server på Raspberry Pi

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) är ett lättmeddelandeprotokoll som vanligtvis används i IoT (Internet of Things) för tillförlitlig och effektiv kommunikation mellan enheter. Att vara värd för en MQTT -server på en Raspberry PI gör att du kan skapa ett lokalt meddelanden nav för dina IoT -projekt. Den här guiden leder dig genom att ställa in och köra en MQTT -server på en Raspberry Pi.

---

Vad du behöver

1. Hallon (Varje modell med GPIO -stöd, t.ex. PI 3, PI 4)
2. MicroSD -kort (minst 8 GB, klass 10 eller bättre)
3. Strömförsörjning (5V, 2,5A minsta för PI 3; 5V, 3A för PI 4)
4. Raspberry Pi Os (Lite eller Desktop -version)
5. Internetanslutning
6. MQTT -klienter (t.ex. ESP8266, ESP32 eller MQTT -programvaruverktyg)

---

Steg 1: Uppdatera Raspberry Pi

1. Se till att din Raspberry Pi är uppdaterad:

   sudo apt update && sudo apt upgrade -y
   

---

Steg 2: Installera Mosquitto MQTT -mäklare

Mosquitto är en lätt och allmänt använt MQTT -mäklare.

1. Installera Mosquitto och dess klientverktyg:

   sudo apt install -y mosquitto mosquitto-clients
   

2. Aktivera Mosquitto att starta vid start:

   sudo systemctl enable mosquitto
   

3. Starta Mosquitto -tjänsten:

   sudo systemctl start mosquitto
   

---

Steg 3: Testa MQTT -mäklaren

1. Öppna två terminalfönster eller SSH -sessioner till din Raspberry Pi.

2. Prenumerera på ett testämne i den första terminalen:

   mosquitto_sub -h localhost -t test/topic
   

3. I den andra terminalen publicerar du ett testmeddelande:

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

4. Du bör se meddelandet "Hej, MQTT!" i den första terminalen.

---

Steg 4: Konfigurera Mosquitto för externa anslutningar

1. Öppna Mosquitto -konfigurationsfilen:

   sudo nano /etc/mosquitto/mosquitto.conf
   

2. Lägg till följande rader för att tillåta externa anslutningar:

   listener 1883
   allow_anonymous true
   

   Notera: För produktionsmiljöer, ställ in användarverifiering istället för att tillåta anonym åtkomst.

3. Starta om Mosquitto -tjänsten för att tillämpa ändringar:

   sudo systemctl restart mosquitto
   

4. Testa anslutningen från en annan enhet i samma nätverk med ett MQTT -klientverktyg (t.ex. MQTT.FX eller MQTT Explorer).

---

Steg 5: Säkra MQTT -mäklaren (valfritt)

1. Aktivera lösenordsautentisering:

   sudo mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/passwd <username>
   

   • Ange och bekräfta ett lösenord för användaren.

2. Uppdatera Mosquitto -konfigurationsfilen för att använda lösenordsfilen:

   allow_anonymous false
   password_file /etc/mosquitto/passwd
   

3. Starta om Mosquitto -tjänsten:

   sudo systemctl restart mosquitto
   

4. Testa anslutningen med användarnamnet och lösenordet.

---

Steg 6: Anslut IoT -enheter till MQTT -mäklaren

1. För ESP8266/ESP32: Använd Arduino IDE för att programmera dina IoT -enheter för att publicera/prenumerera på ämnen på din Raspberry Pi MQTT -mäklare.

   #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);
   }
   

2. För programvaruklienter: Använd mqtt.fx, mqtt explorer eller python med paho-mqtt bibliotek.

   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()
   

---

Felsökning

1. Det går inte att ansluta till MQTT -mäklare:

   • Se till att Mosquitto körs: sudo systemctl status mosquitto
   • Kontrollera brandväggsinställningarna på din Raspberry Pi.

2. Autentiseringsfel:

   • Kontrollera användarnamnet och lösenordet i Mosquitto -konfigurationen och klientinställningen.

3. Anslutning vägrade:

   • Se till att enheten finns i samma nätverk som Raspberry Pi.
   • Kontrollera att Port 1883 är öppen.

---

Applikationer av MQTT

1. IoT -enhetskommunikation
2. Hemautomationssystem
3. Dataströmning i realtid
4. Fjärrövervakning och kontroll

---

Slutsats

Att vara värd för en MQTT -server på en Raspberry Pi är ett utmärkt sätt att möjliggöra lätt och pålitlig kommunikation för dina IoT -projekt. Genom att följa den här guiden kan du ställa in och säkra en Mosquitto MQTT -mäklare, ansluta IoT -enheter och börja bygga kraftfulla applikationer. Experimentera med olika konfigurationer för att utforska MQTT: s fulla potential!