4.4. MQTT: het protocol#

MQTT gebruikt zoals gezegd Publish/Subscribe als interactiemodel. Hieronder bespreken we een aantal andere aspecten van het MQTT-protocol: payload, adressering, metadata, en de plaats in de protocolstack.

4.4.1. Adressering: topic#

Door middel van een topic adresseert een MQTT-client de berichtenstroom voor een publish- of subscribe-actie. Een MQTT-topic bestaat uit een aantal strings gekoppeld door /, bijvoorbeeld abd, abc/def, abc/123/def. Dit lijkt op de padnaam in een URL.

Bij een subscribe kun je in de topic-string ook wildcards opnemen:

  • + staat voor een willekeurige string zonder /;

  • # voor een willekeurige string waarin ook het koppelteken / mag voorkomen.

  • voorbeeld: node/+/sensors past op node/12/sensors en node/432/sensors.

  • voorbeeld: node/# past op node/12/sensors en node/432/led

Gebruik van topics in de voorbeelden

We gebruiken in de software bij deze module een aantal vaste afspraken voor MQTT-topics. Hierdoor kunnen we de verschillende soorten IoT-knopen combineren met de verschillende toepassingen.

  • voor sensoren: node/<nodeid>/sensors

  • voor actuatoren: node/<nodeid>/actuators

Hierin is <nodeid> de identificatie (string) van de IoT-knoop.

4.4.2. Payload: bytes/string/JSON#

Er is geen vast voorgeschreven payload-formaat voor MQTT. Een formaat dat veel gebruikt wordt is JSON: JavaScript Object Notation. Dit is een tekst-gebaseerd formaat voor objecten. Ook in de voorbeelden gebruiken we JSON als MQTT-payload.

4.4.3. Metadata#

MQTT biedt geen metadata, anders dan het topic. In een volgende versie van MQTT (v5) krijgt de gebruiker de mogelijkheid om, naast de eigenlijke payload, metadata mee te sturen - te vergelijken met HTTP-headers.

4.4.4. Protocolstack#

../_images/WiFi-MQTT-IP-stack.png

  • MQTT gebruikt het TCP-protocol, voor beveiligde verbindingen aangevuld met TLS;

  • omdat het WiFI-IoT-device de IP-protocolstack gebruikt hoeft de WiFi-gateway alleen het IP-protocol te implementeren. Er is geen protocolconversie nodig.