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

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

Steg 1: Uppdatera Raspberry Pi

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.

Installera Mosquitto och dess klientverktyg:

sudo apt install -y mosquitto mosquitto-clients

Aktivera Mosquitto att starta vid start:
```
sudo systemctl enable mosquitto
```
Starta Mosquitto -tjänsten:
```
sudo systemctl start mosquitto
```

Steg 3: Testa MQTT -mäklaren

Öppna två terminalfönster eller SSH -sessioner till din Raspberry Pi.
Prenumerera på ett testämne i den första terminalen:
```
mosquitto_sub -h localhost -t test/topic
```

I den andra terminalen publicerar du ett testmeddelande:

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

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

Steg 4: Konfigurera Mosquitto för externa anslutningar

Öppna Mosquitto -konfigurationsfilen:

sudo nano /etc/mosquitto/mosquitto.conf

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.
Starta om Mosquitto -tjänsten för att tillämpa ändringar:
```
sudo systemctl restart mosquitto
```
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)

Aktivera lösenordsautentisering:
```
sudo mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/passwd <username>
```
- Ange och bekräfta ett lösenord för användaren.
Uppdatera Mosquitto -konfigurationsfilen för att använda lösenordsfilen:
```
allow_anonymous false
password_file /etc/mosquitto/passwd
```
Starta om Mosquitto -tjänsten:
```
sudo systemctl restart mosquitto
```
Testa anslutningen med användarnamnet och lösenordet.

Steg 6: Anslut IoT -enheter till MQTT -mäklaren

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);
}

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

Det går inte att ansluta till MQTT -mäklare:
- Se till att Mosquitto körs: sudo systemctl status mosquitto
- Kontrollera brandväggsinställningarna på din Raspberry Pi.
Autentiseringsfel:
- Kontrollera användarnamnet och lösenordet i Mosquitto -konfigurationen och klientinställningen.
Anslutning vägrade:
- Se till att enheten finns i samma nätverk som Raspberry Pi.
- Kontrollera att Port 1883 är öppen.

Applikationer av MQTT

IoT -enhetskommunikation
Hemautomationssystem
Dataströmning i realtid
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!