MQTT unter Windows installieren

Wenn man sich mit openHAB oder mit Ortungsdaten beschäftigt, ließt man immer öfters von MQTT. Eine Grundinstallation von MQTT unter Windows ist auch nicht weiter schwierig. Aber wofür ist MQTT eigentlich gut und wofür brauch ich es.

Allgemeines zu MQTT

MQTT steht für “Message Queue Telemetry Transport” und ist meiner Meinung nach schon etwas mehr als ein reines Nachrichtenprotokoll. MQTT sorgt für die Kommunikation zwischen Geräten, die nicht direkt miteinander kommunizieren können. Dabei ist MQTT nicht derjenige der die Daten liefert oder derjenige der die Daten braucht. MQTT nimmt Daten von einem Client an. Diese Daten werden mit einem Betreff (topic) versehen. Ein anderer Client kann sich jetzt bei MQTT für ein bestimmtes Betreff registrieren und bekommt dann die Daten weitergeleitet. Ein Client kann auch Daten senden und sich für den Empfangen registrieren. MQTT speichert diese Daten nur für die Übermittlung im Arbeitsspeicher.

Ich möchte MQTT benutzen um Daten eines Arduino´s an openHAB zu schicken und Änderungen eines Status am Arduino zu erhalten. Das senden geht sicher auch über ein WebRequest aber spätestens wen man auch Informationen bei einer Änderung erhalten möchte, wird es schwierig. Ich habe es auch nach mehreren Tagen nicht geschafft, mich mit dem Arduino an die REST API Schnittstelle so zu registrieren, dass ich Nachrichten von openHAB bei Änderungen erhalte.

Ich versuche als erstes das funktionierende mit MQTT abzubilden. Das senden von Informationen vom Arduino an openHAB. openHAB bietet für MQTT eine Schnittstelle und auch der Arduino hat eine Bibliothek für MQTT.

Installation von MQTT unter Windows

Vorweg möchte ich sagen das die Beispielimplementation so einfach wie möglich gehalten ist. Wenn der Zugriff auch aus dem Internet möglich sein muss, dann sollte man die Authentifizierung und Verschlüsselung einrichten. Von MQT gibt es mehrere Implementierungen. Ich benutze die Umgebung von Mosquitto.

Abhängigkeiten

Ich habe bei neueren Versionen von Mosquitto beim Starten immer die folgenden Fehlemeldungen bekommen:

• Die Ordnungszahl 314 wurde in der DLL “<PATH>\mosquitto.exe” nicht gefunden.
• Das Programm kann nict gestartet werden, da pthreadVC2.dll auf dem Computer fehlt.

Das liegt daran, dass bestimmte Bibliotheken nicht im Installationsverzeichnis vorhanden sind. Es ist ratsam das Installationsverzeichnis z.B. “c:\Services\mosquitto” vor der Installation zu erstellen und die Dateien libeay32.dll, pthreadVC2.dll und ssleay32.dll vorher dort hinein zu kopieren. Die bezugsquellen stehen in der Datei readme-windows.txt. Die Datei ist leider erst nach der Installation da. Dadurch kann aber der Windows Dienst nicht eingerichtet werden.
Also am besten Installieren >> prüfen >> DLLs beziehen >> deinstallieren >> Verzeichnis erstellen und kopieren >> Neuinstallieren

MQTT

Von Mosquitto gibt es im Downloadbereich eine Installationsdatei für Windows. Diese Datei einfach herunterladen und Ausführen. Während der Installation muss man nur den Pfad auswählen und entscheiden ob ein Windows Dienst eingerichtet werden soll. Ich habe den Dienst mit eingerichtet. Er ist nach der Installation aber nicht gestartet, steht aber auf Automatisch.

Nach der Installation kann man einen ersten Test durchführen. In einer Eingabeaufforderung startet man den Dienst von Mosquitto (net start mosquitto) und führt eine Registrierung für ein topic aus. Dafür gibt es das Comandline Tool mosquitto_sub.exe. Der gesamte Befehl ist mosquitto_sub -d -t hallo/welt Der parameter -d steht für debug und mit -t wird das topic angegeben.

In einer zweiten Eingabeaufforderung setzt man eine Nachricht mit dem selben topic ab. Dies passiert mit dem Befehl mosquitto_pub -d -t hallo/welt -m “Hallo Mosquitto!”

Die Ausgaben sollte dann wie folgt aussehen:

 

Wenn man  keine Nachichten sieht oder man möchte wissen welche Informationen der MQTT-Dienst gerade verarbeitet sollte man Mosquitto nicht als Windows-Dienst starten. Wenn man einen Fehler sucht kann man am einfachsten den Dienst beenden und den Server in einer Eingabeaufforderung starten. Danach sieht man alle Anmeldungen und abgesetzte Nachrichten samt topic. Der Parameter -v gibt alle Informationen aus. Einstellungen aus der Konfigurationsdatei werden ignoriert.

 

OpenHAB und MQTT

Als nächstes kommt die Einbindung von openHAB. Dafür habe ich mir ein aktuelle Snapshot von openHAB geholt. Es reicht das runtime und addon Paket. Nach dem entpacken kommt das “org.openhab.binding.mqtt-1.5.1.jar” AddOn in den Ordner addons von der openHAB runtime. Danach habe ich eine kleine Items und Sitemap Datei erstellt.

test.items

Group All

Switch Test_Switch1 "Schalter 1" (All)
Switch Test_Switch2 "Schalter 2" (All)
Switch Test_Switch3 "Schalter 3" (All)

default.sitemap

sitemap default label="Test Menu"
{
Frame {
Switch item=Test_Switch1
Switch item=Test_Switch2
Switch item=Test_Switch3
}
}

openhab.cfg

Danach muss noch das Binding in der openhab.cfg koniguriert werden. Am besten kopiert man hierzu die “openhab_default.cfg” nach “openhab.cfg”. In dem Block von “MQTT Transport” habe ich folgende Zeilen hinzugefügt.

mqtt:localbroker.url=tcp://localhost:1883
mqtt:localbroker.clientId=openHABserver

mqtt-eventbus:broker=localbroker
mqtt-eventbus:commandPublishTopic=/openHAB/out/${item}/command
mqtt-eventbus:statePublishTopic=/openHAB/in/${item}/state

Auch dies ist nur eine lokale Minimalinstallation zum testen. Eine Client-ID ist zwar optional sollte aber gesetzt werden. Es kommt manchmal vor das die ID länger als 23 Zeichen ist und dann funktioniert die registrierung von openHAB an MQTT nicht. Die “mqtt-eventbus” Einträge sorgen dafür das alle Änderungen von allen Items an MQTT übergeben werden. In der Testinstallation ist das sehr schön, da man nicht für jedes Item in der Definition ein Binding eintragen muss. In einer komplexen umgebung kann das übermitteln aller Änderung aber ungewünscht sein. Ich möchte MQTT zum Beispiel ja nur zum Austausch von Informationen mit dem Arduino verwenden.

Um die Installation zu testen starten man in einer Eingabeaufforderung den Mosquitto-Server mit “mosquitto.exe -v”
In einer zweiten Eingabeaufforderung registriert man sich für das topic “mosquitto_sub -d -t /openHAB/out/#”. Damit bekommt man alle Nachrichten unterhalb von “/openHAB/out”. Das # ist eine art Wildcard.
Zuletzt startet man openHAB über die start.bat.

Danach kann man über das Web Interface den Status der Schalter ändern.

Die Ausgabe ist dabei in den drei Eingabeaufforderungen zu sehen.

 

Weitere Informationen

• http://mqtt.org/wiki/
• http://mosquitto.org/
• https://github.com/openhab/openhab/wiki/MQTT-Binding
• http://blog.simonszu.de/2014/05/owntracksmosquitto-unter-debian-installieren/ Installation unter linux Debian mit Zertifikat