【Python + Vue.js + Mosquitto】MQTTをさわってみるよ Part.1|blog(スワブロ)

【Python + Vue.js + Mosquitto】MQTTをさわってみるよ Part.1

2019.10.21

千田

MQTTをさわってみるよ

こんにちは、せんだです。

10月も後半に入ってきて、涼しい？季節になってきましたね。

秋ということで、先日娘が通う幼稚園の運動会があり、張り切って綱引きに出場したのですが一種目出ただけで、体にガタがくるあたり老いを感じますね…

さて、今回からMQTTを使ってちょっとしたものを作ってみたいと思います。（本当にちょっとですよ）

最終的には以下のものを作ってみたいと思っています。

MQTTブローカー：Mosquitto
MQTTクライアント1：Vue.js + vue-mqtt
MQTTクライアント2：Python + paho

早速ですが今回はMosquittoのインストールと初期設定をやってみたいと思います。

今回やること

Mosquittoのインストール
MosquittoをMQTT over Websocketに対応させる
パスワードを設定する
動作確認

環境

OS：Ubuntu 18.04.3

それでは早速やっていきます。

といきたいところですがそもそもMQTTとは何なのか？について軽く触れておきたいと思います。

MQTTとは1999年にIBM社とEurotech社のメンバーにより考案されたプロトコルでシンプル、軽量、省電力という強みを持ったIoTやM2Mを実現する際に重宝されているプロトコルです。

何でもhttpのトラフィックの10分の1だそうで、通信量やCPU負荷、電力消費量などを従来の10分の1に抑えることができるとのこと。

MQTTはPublisher（メッセージの送信側）とSubscriber（メッセージの受信側）に分かれているのですが、PublisherとSubscriberを中継するのがMQTTブローカーです。

では、インストールしてみましょう。

Mosquittoのインストール

1 2	$ apt install mosquitto $ apt install mosquitto-clients

インストール自体は以上で終わりです。

続いてMQTT over Websocketの設定をします。

MosquittoをMQTT over Websocketに対応させる

今回はクライアントにWebブラウザも想定している（vue-mqttの部分です）のでMQTT over Websocketの設定を行います。下記の通り、ちょっと設定ファイルに追記します。

1
2
3
4
5
6
7

$ vim /etc/mosquitto/mosquitto.conf

# /etc/mosquitto/mosquitto.conf

listener 1883
listener 3000
protocol websockets

デフォルトの1883番ポートに加えて、3000番ポートでwebsocketつなぐよと言う記述をします。記述したら一度再起動して設定を反映させます。

1	service mosquitto restart

パスワードを設定する

ここまでの設定で既にMQTTブローカーとして動作するはずですが、さすがに誰でも繋げる状況って何だか不安になっちゃいますよね？

というわけで、Mosquittoに認証用のユーザーとパスワードを設定してみます。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

# パスワードファイルを作成します
$ vim /etc/mosquitto/password.txt

# userとpasswordを記述します
[user]:[password]
例)
senda: hwPRDZ5Z

# パスワードを変換します
$ mosquitto_passwd -U password.txt

# 変換後こんな感じになります
senda:$6$HckbKFL0OGQJmO3u$Q1Yjbrs8Qhlgll/v3umaT0ZcLNsFkODPaoUaBqvIjTOyp23XcnIp3Ps+E/UQwmg93GCwxA4Yd5uEN6aAOBjy4Q==

# パスワードの設定情報を追記します
$ vim /etc/mosquitto/mosquitto.conf

# /etc/mosquitto/mosquitto.conf
allow_anonymous false
password_file /etc/mosquitto/password.txt

# 設定の反映
$ service mosquitto restart

動作確認

さて、ここまで設定したら最後に動作確認をします。subscriber用とpublisher用にターミナルを2つ使って確認します。

subscriber

1
2
3
4
5
6

$ mosquitto_sub -d -t test -u senda -P hwPRDZ5Z
Client mosqsub/24340-senda sending CONNECT
Client mosqsub/24340-senda received CONNACK
Client mosqsub/24340-senda sending SUBSCRIBE (Mid: 1, Topic: test, QoS: 0)
Client mosqsub/24340-senda received SUBACK
Subscribed (mid: 1): 0

-t オプションで購読する（受信する）トピックを指定しています。
トピックと言うのはsubscriberが受信するメッセージを識別する為のものと考えてください。今回の例だと「test」と言うトピックが指定されているメッセージを受信するという事になります。

publisher

1
2
3
4
5

$ mosquitto_pub -d -t test -m 'Hello!' -u senda -P hwPRDZ5Z
Client mosqpub/24343-senda sending CONNECT
Client mosqpub/24343-senda received CONNACK
Client mosqpub/24343-senda sending PUBLISH (d0, q0, r0, m1, 'test', ... (6 bytes))
Client mosqpub/24343-senda sending DISCONNECT

subscriberと同様に-t オプションでトピックを指定しています。subscriber側が「test」と言うトピックのメッセージを受信するので、同じ「test」を指定しています。

publisherからコマンドを実行したタイミングでsubscriber側のターミナルに「Hello!」と表示されていれば動作確認完了です。

subscriber

1
2
3
4

Client mosqsub/24340-senda sending PINGREQ
Client mosqsub/24340-senda received PINGRESP
Client mosqsub/24340-senda received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'test', ... (6 bytes))
Hello!