Como configurar PC e celular como cliente MQTT: IOT Parte 17

Nos tutoriais anteriores, foram discutidos pacotes de protocolo MQTT e mecanismos de segurança MQTT. Agora é hora de começar a sujar as mãos. Para criar uma rede de comunicação na qual vários dispositivos IoT possam se comunicar entre si por meio de um agente MQTT, é importante configurar os dispositivos IoT como clientes MQTT. O MQTT é desenvolvido no topo da pilha TCP/IP, portanto, os dispositivos devem ter uma pilha TCP/IP com eles se quiserem se comunicar entre si por meio do corretor MQTT.
Neste tutorial, um Smartphone e um PC serão configurados como clientes MQTT. Para criar um cliente MQTT para smartphone Android, pode ser usado o aplicativo de painel MQTT, que é um aplicativo Android. Este aplicativo Android suporta o protocolo MQTT para se comunicar com outros clientes MQTT. Para configurar o PC como cliente MQTT, pode ser usada a lente MQTT, que é um complemento do Chrome que também suporta o protocolo MQTT. Depois que o celular e o PC estiverem configurados como clientes MQTT, eles poderão se comunicar via MQTT Broker.
Configurando o celular como cliente MQTT –
Para configurar um dispositivo móvel como cliente MQTT, qualquer aplicativo compatível com MQTT pode ser baixado ou um aplicativo personalizado que suporta o protocolo MQTT pode ser criado. Existem muitos aplicativos Android disponíveis na Google Play Store que podem ser usados ​​para criar um cliente MQTT para telefone Android. Neste tutorial, o aplicativo IOT MQTT Dashboard é usado.
Baixe e instale o aplicativo. Após a instalação no telefone Android, abra o aplicativo. Será aberta uma janela do painel. Nessa janela, toque no sinal de adição.
Captura de tela móvel da atividade principal no painel IOT MQTT
Figura 1: Captura de tela móvel da atividade principal no painel IOT MQTT
Será aberta uma nova janela para estabelecimento de conexão.
Captura de tela móvel da nova atividade de conexão no painel IOT MQTT
Fig. 2: Captura de tela móvel da nova atividade de conexão no painel IOT MQTT
No campo ID do cliente, defina um nome exclusivo (uma string) para que, quando o cliente móvel se conectar ao broker MQTT, o broker MQTT possa facilmente identificar e enviar ou receber os dados do pacote apenas para esse cliente específico. Os dois clientes não devem ter o mesmo nome. Portanto, o nome do cliente deve ser exclusivo. O ID do cliente pode ter no máximo 24 bytes.
Após o campo ID do cliente, o corretor MQTT deve ser mencionado. Neste tutorial, o HiveMQ é usado como corretor MQTT. Qualquer outro corretor como Mosquitto, Eclipse Paho ou CloudMQTT também pode ser usado. O campo do servidor deve conter o nome de domínio ou endereço IP público do corretor/servidor MQTT. O domínio do corretor HiveMQ é-broker.mqttdashboard.com.
Em seguida, defina o número da porta do intermediário público no qual ele pode se comunicar. A porta 1883 é usada para nenhuma segurança, enquanto a porta 8883 é usada para permitir a segurança TLS/SSL de transporte. Aqui os dados são enviados na porta 1883, que é um canal não criptografado.
Em seguida, defina o nome de usuário e a senha para conectar-se ao corretor MQTT. Porém, não é obrigatório mencionar nome de usuário e senha. Como a porta 1883 é usada, que é uma porta não criptografada, não há necessidade de definir o SSL como 1 porque o SSL deve ser definido como 1 somente se o canal ou porta criptografado for usado.
Salve a configuração tocando no botão criar. O cliente móvel enviará uma solicitação ao corretor público e o corretor ouvirá essa solicitação e fornecerá uma conexão ao cliente MQTT.
Desta forma, o celular pode ser configurado como cliente MQTT. O cliente MQTT agora pode ser conectado ao corretor MQTT e o status de conexão ficará visível no aplicativo.
Configurando o PC como cliente MQTT –
Para configurar o PC como cliente, é usado um plugin de navegador – MQTTlens. Ele tem a capacidade de se conectar ao corretor MQTT e pode se comunicar com outros clientes MQTT. Este plug-in está disponível para o navegador Chrome e pode ser adicionado a ele na Chrome Web Store. A lente MQTT oferece suporte a algumas funcionalidades extras para iniciar a conexão com o corretor. Com esta conexão complementar do PC como cliente MQTT pode ser facilmente configurada.
Captura de tela da extensão MQTTLens do Chrome para configurar o PC como cliente MQTT
Fig. 3: Captura de tela da extensão MQTTLens Chrome para configurar o PC como cliente MQTT
Depois de adicionar a extensão, uma janela do painel será aberta. Toque no sinal de adição para criar uma conexão.
Captura de tela da janela principal do MQTTLens
Figura 4: Captura de tela da janela principal do MQTTLens
Uma janela pop-up será aberta para adicionar uma nova conexão.
Captura de tela da nova janela de conexão do MQTTLens
Fig. 5: Captura de tela da nova janela de conexão do MQTTLens
No campo nome da conexão, escreva qualquer nome (não é obrigatório ser exclusivo). Assim como PC_CLIENT pode ser usado como nome de conexão. Em seguida, defina o nome de domínio do corretor MQTT para que o cliente PC possa iniciar a conexão com o corretor. Deve-se utilizar o mesmo broker (HiveMQ) utilizado nos demais dispositivos clientes (cliente móvel neste caso) pois a comunicação entre esses dois clientes será estabelecida através do broker MQTT que deverá ser igual para ambos os dispositivos. A seguir, defina a porta na qual o corretor público está conectado, ou seja, 1883.
Para identificar o PC como um cliente exclusivo, o próprio MQTTlens gera o ID do cliente exclusivo. Cada vez que o cliente estabelece conexão com o corretor, o cliente gera um ID de cliente aleatório. O MQTTlens possui facilidade de sessão limpa, conexão automática, keep alive e última conexão.
A sessão limpa é definida como 1 para que o servidor possa descartar qualquer informação e dados do cliente conectado anteriormente e, assim, tratar a nova conexão como limpa. Cada vez que o cliente PC se conecta ao servidor, ele trata a conexão como uma nova conexão e não armazena nenhuma assinatura e mensagem anterior.
A seguir, a conexão automática é 1 para conectar automaticamente o PC ao corretor. Os segundos Keep Alive são definidos para 120 segundos, que é o tempo máximo que o cliente e o corretor podem ficar conectados, mesmo que não estejam trocando dados entre si.
Os campos Nome de usuário e senha não são campos obrigatórios, mas podem ser definidos se desejado. Eles não estão definidos aqui. O próximo tópico de última vontade e a mensagem de última vontade podem ser definidos, se desejado. Quando o tópico de última vontade e as mensagens de última vontade são definidos, se o corretor MQTT estiver enviando uma mensagem para o cliente inscrito e a conexão entre os dois for fechada repentinamente, a mensagem será enviada como mensagem de última vontade para esse tópico. Se a última vontade não for definida, se a conexão entre o cliente e o servidor for desconectada repentinamente, o pacote de mensagens será perdido e o cliente não receberá nada.
Captura de tela dos novos campos de conexão do MQTTLens
Fig. 6: Captura de tela dos novos campos de conexão do MQTTLens
Salve as configurações clicando no botão ‘Criar conexão’. Após salvar a configuração, o cliente MQTT pode ser conectado ao broker MQTT e o status de conexão ficará visível no aplicativo.
Desta forma o PC atuará como cliente MQTT através do plugin do navegador. Agora o PC está definido como cliente MQTT e pode se conectar a outros clientes através do corretor MQTT.
Neste tutorial, um smartphone Android e um PC foram definidos como clientes MQTT com corretor HiveMQ sem segurança. O próximo tutorial discutirá como definir tópicos e mensagens do lado do editor e do assinante. Depois disso, os dois clientes podem se comunicar através do corretor MQTT (público).

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