O MQTT w prostych słowach

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) to wydajny protokół zdarzeniowy, który działa w architekturze Publish/Subscribe, oferując efektywną alternatywę dla tradycyjnego modelu Client-Server.

W sieci MQTT klienci, np. przyciski, czujniki temperatury czy panele dotykowe, publikują (publish) lub subskrybują (subscribe) wiadomości w ramach określonych tematów (topics). Broker (serwer) pełni rolę centralnego punktu, zapewniając płynną komunikację i bezpieczną wymianę danych.

Dzięki zwartej strukturze wiadomości i komunikacji opartej na zdarzeniach, która eliminuje konieczność ciągłej transmisji danych, MQTT zużywa minimalną ilość pasma i pamięci. To sprawia, że MQTT jest idealnym rozwiązaniem dla aplikacji IoT o ograniczonych zasobach.

Zrozumieć MQTT

Przegląd ważniejszych funkcji i pojęć

Klienci MQTT

Każde urządzenie wyposażone w bibliotekę MQTT może zostać włączone do sieci jako klient MQTT. W zależności od swojej funkcji klienci zachowują się w różny sposób: Czujniki publikują (publish) jedynie informacje o swoim stanie, smartfony zazwyczaj pełnią rolę subskrybentów (subscriber), prezentując aktualny stan urządzeń lub segmentów budynku. Panele sterujące w pomieszczeniach czy sterowniki również są klientami, które mogą zarówno subskrybować (subscribe), jak i publikować (publish) dane, co pozwala im aktywnie uczestniczyć w zarządzaniu z wykorzystaniem sieci MQTT.

Brokerzy MQTT

W sieci MQTT komunikacja odbywa się za pośrednictwem tzw. brokera MQTT. Jest to urządzenie Edge lub serwer, który koordynuje wymianę wiadomości i komunikację między klientami MQTT. Broker pełni rolę centralnego zarządcy i dystrybutora wiadomości, eliminując bezpośrednią wymianę danych między urządzeniami – w odróżnieniu od klasycznej architektury klient-serwer. W przeciwieństwie do klasycznej architektury klient-serwer, urządzenia w sieci MQTT nie komunikują się ze sobą bezpośrednio.

Wiadomości i tematy

Wiadomości MQTT są wysyłane przez klientów do brokera. Protokół ten charakteryzuje się niskim zapotrzebowaniem na pamięć, co jest jedną z jego największych zalet. Każda wiadomość składa się z dwóch głównych elementów: danych (Payload), czyli treści wiadomości, oraz tematu (Topic), który określa kontekst wiadomości. Broker filtruje wiadomości według tematów i przesyła je do wszystkich klientów, którzy je subskrybują.

Tematy mogą być organizowane hierarchicznie i strukturalnie rozdzielane przez ukośniki (/). Przykładowo, czujnik temperatury w sali konferencyjnej może publikować dane pod tematem: BudynekA/Meeting1/Temperatura.

Jakość usługi (QoS)

Protokół MQTT oferuje trzy poziomy jakości usługi (Quality of Service), które umożliwiają projektantom sieci balansowanie między oszczędnością zasobów a niezawodnością transmisji: QoS 0 – najniższy poziom, wiadomość jest wysyłana dokładnie jeden raz, bez potwierdzenia odbioru. QoS 1 – średni poziom, wiadomość jest wysyłana wielokrotnie, dopóki broker nie potwierdzi jej odbioru. Gwarantuje to, że każda wiadomość dotrze przynajmniej raz. QoS 2 – najwyższy poziom niezawodności, jednocześnie najbardziej złożony i kosztowny. Tutaj istnieje gwarancja, że wiadomość dotrze do brokera dokładnie jeden raz, ale wiąże się to z większym obciążeniem procesora i krótszym czasem pracy urządzeń zasilanych bateriami.

Przegląd systemu

Jak MQTT działa z WAGO

Sprzęt i oprogramowanie WAGO obsługujące MQTT

Poniższe komponenty i rozwiązania sprawią, że Twój projekt IoT zakończy się sukcesem – w budynkach lub w dowolnej innej branży.