{"id":4910,"date":"2023-08-25T10:44:24","date_gmt":"2023-08-25T10:44:24","guid":{"rendered":"https:\/\/picockpit.com\/raspberry-pi\/?p=4910"},"modified":"2023-08-27T06:59:53","modified_gmt":"2023-08-27T06:59:53","slug":"an-overview-of-mqtt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/picockpit.com\/raspberry-pi\/de\/ein-uberblick-uber-mqtt\/","title":{"rendered":"Ein \u00dcberblick \u00fcber MQTT"},"content":{"rendered":"
\"Die<\/figure>\n\n\n\n

In der sich st\u00e4ndig weiterentwickelnden Landschaft des Internets der Dinge (IoT) und der Echtzeit-Kommunikationsprotokolle hat sich MQTT als leistungsstarke und vielseitige L\u00f6sung erwiesen. <\/p>\n\n\n\n

MQTT, fr\u00fcher ein Akronym f\u00fcr Message Queue Telemetry Transport (mehr dazu weiter unten), ist ein leichtgewichtiges und effizientes Nachrichtenprotokoll, das f\u00fcr Ger\u00e4te mit eingeschr\u00e4nkten Ressourcen und unzuverl\u00e4ssige Netzwerke entwickelt wurde. <\/p>\n\n\n\n

In diesem Beitrag m\u00f6chte ich daher auf die Geschichte, die Anwendungen sowie die Vor- und Nachteile von MQTT eingehen.<\/p>\n\n\n\n

Die Geschichte von MQTT<\/h2>\n\n\n\n

Die Urspr\u00fcnge von MQTT reichen bis in die sp\u00e4ten 1990er Jahre zur\u00fcck, als Andy Stanford-Clark und Arlen Nipper das Protokoll zur \u00dcberwachung von \u00d6lpipelines entwickelten. Die \u00dcberwachung langer Pipelines in abgelegenen Gebieten kann nat\u00fcrlich eine Herausforderung sein.<\/p>\n\n\n\n

Die Idee war also, etwas zu entwickeln, das extrem leicht ist, so dass man die notwendigen Informationen (Status, Temperatur usw.) von Ger\u00e4ten mitten im Nirgendwo abrufen kann.<\/p>\n\n\n

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\"Ein<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Das urspr\u00fcngliche Ziel bestand darin, ein Protokoll zu entwickeln, das die Bandbreitennutzung minimiert und gleichzeitig eine zuverl\u00e4ssige Daten\u00fcbertragung gew\u00e4hrleistet. Mit anderen Worten, die Idee war, die Telemetrie-Kommunikation zwischen \u00d6lpipeline-Sensoren zu erleichtern und die Bandbreitennutzung zu minimieren.<\/p>\n\n\n\n

Das Publish-Subscribe-Modell erm\u00f6glichte es Sensoren und Ger\u00e4ten, Daten an einen zentralen Knotenpunkt zu \u00fcbermitteln, wo die Teilnehmer (h\u00e4ufig \u00dcberwachungssysteme) diese Informationen empfangen und verarbeiten konnten. <\/p>\n\n\n\n

Mit dem Aufkommen von IoT-Produkten und der Verbreitung von Raspberry Pis wurde MQTT zu einer bahnbrechenden Methode, um Ger\u00e4te zur Kommunikation zu bewegen.<\/p>\n\n\n\n

So wurde MQTT schnell \u00fcber seine urspr\u00fcngliche Anwendung in der Telemetrie hinaus erweitert. <\/p>\n\n\n\n

Diese Entwicklung f\u00fchrte zu einer bemerkenswerten \u00c4nderung des Namens.<\/p>\n\n\n\n

Urspr\u00fcnglich stand MQTT f\u00fcr MQ Telemetry Transport, wobei MQ f\u00fcr Message Queue (Nachrichtenwarteschlange) stand (obwohl keine Nachrichtenwarteschlangen verwendet wurden - mehr dazu weiter unten).<\/p>\n\n\n\n

Mit der zunehmenden Verbreitung und der Diversifizierung seiner Anwendungen entwickelte sich das Protokoll jedoch \u00fcber die telemetrieorientierte Nutzung hinaus. Jetzt kann man mit MQTT zum Beispiel Dinge steuern.<\/p>\n\n\n\n

Wenn Sie diese Woche unseren Newsletter gelesen haben, dann wissen Sie das bereits, MQTT steht nicht mehr f\u00fcr einen bestimmten Satz von W\u00f6rtern<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Das ist richtig - MQTT hei\u00dft einfach MQTT.<\/p>\n\n\n

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\"Ein<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Heute ist die Anwendungslandschaft viel umfangreicher und vielf\u00e4ltiger als in den 90er Jahren. <\/p>\n\n\n\n

\u00dcber seine traditionelle Verwendung in der Telemetrie hinaus ist MQTT heute ein Eckpfeiler von IoT-\u00d6kosystemen (einschlie\u00dflich PiCockpit) und erm\u00f6glicht die nahtlose Kommunikation zwischen Ger\u00e4ten, Sensoren und Anwendungen. <\/p>\n\n\n\n

Seine Effizienz und Leichtigkeit machen ihn zur idealen Wahl f\u00fcr ressourcenbeschr\u00e4nkte Umgebungen, wie z. B. eingebettete Systeme und Mikrocontroller.<\/p>\n\n\n\n

Wie es funktioniert<\/h2>\n\n\n\n

MQTT verwendet das Publisher-Subscriber-Modell. Das bedeutet, dass der Kern der MQTT-Architektur aus zwei Schl\u00fcsselkomponenten besteht: Verleger und Abonnenten. <\/p>\n\n\n\n

Diese Komponenten kommunizieren \u00fcber einen zentralen Broker, der als Vermittler f\u00fcr die Weiterleitung von Nachrichten an die entsprechenden Ziele zust\u00e4ndig ist.<\/p>\n\n\n\n

Sie haben also drei Ger\u00e4te, Sensoren oder Anwendungen, die miteinander kommunizieren m\u00fcssen, z. B. Ihren Laptop, Ihren Raspberry Pi und Ihren Router. Wenn Sie den Raspberry Pi und Ihren Laptop \u00fcber den Router mit dem WLAN verbinden, k\u00f6nnen Sie den Router als Vermittler nutzen, um den Pi und den Laptop zu verbinden.<\/p>\n\n\n\n

Im Einzelnen senden die Ger\u00e4te Nachrichten aus, die auf Themen<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Das ist ein Schl\u00fcsselwort in der Welt von MQTT.<\/p>\n\n\n\n

Themen sind superleichte Informationen. Sie sagen Ihnen, ob ein Ger\u00e4t ein- oder ausgeschaltet ist, seine Temperatur, seine IP-Adresse usw. Themen geben Ihnen keine endlosen Mengen an Informationen.<\/p>\n\n\n\n

Das ist es, was MQTT so effizient und stabil macht.<\/p>\n\n\n\n

Das macht es auch perfekt f\u00fcr die \u00dcberwachung Ihres Raspberry Pis mit PiCockpit, zum Beispiel. Denn so erhalten Sie eine konsistente und zuverl\u00e4ssige Verbindung zwischen den Ger\u00e4ten.<\/p>\n\n\n\n

Das Tolle ist, dass Themen ziemlich offensichtlich funktionieren. Ein Thema besteht aus einer Reihe von Texten, die durch Schr\u00e4gstriche getrennt sind, z. B:<\/p>\n\n\n\n

<\/mark>myRaspberryPis \/ livingRoomPi \/ Temperatur<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Und dieses Thema dient als Nachrichtenkanal, der die Temperatur des Raspberry Pi im Wohnzimmer ausgibt. <\/p>\n\n\n\n

Der Broker empf\u00e4ngt die Nachricht und speichert sie vor\u00fcbergehend.<\/p>\n\n\n\n

Und dann abonnieren Ger\u00e4te bestimmte Themen auf dem Broker, um diese Informationen zu erhalten.<\/p>\n\n\n\n

Dies ist auch der Grund daf\u00fcr, dass der Name MQTT von Anfang an eine Fehlbezeichnung war. Dieses Publish-Subscribe-Modell unterscheidet sich stark vom Message Queuing, bei dem die Daten gespeichert werden, bis die Clients sie ben\u00f6tigen.<\/p>\n\n\n\n

Anwendungen von MQTT<\/h2>\n\n\n\n

Wie Sie sehen k\u00f6nnen, ist MQTT gro\u00dfartig f\u00fcr das IoT-\u00d6kosystem. Es erm\u00f6glicht eine effiziente Kommunikation zwischen verschiedenen Ger\u00e4ten, Sensoren und Anwendungen, selbst wenn das Netzwerk schlecht ist. <\/p>\n\n\n\n

Das macht es ideal f\u00fcr Szenarien mit begrenzter Bandbreite und instabilen Verbindungen.<\/p>\n\n\n\n

Sie k\u00f6nnen es f\u00fcr die nahtlose Kommunikation von Ger\u00e4ten wie intelligenten Thermostaten, Lampen und Sicherheitskameras verwenden. So kann beispielsweise ein Temperatursensor Daten an einen MQTT-Broker ver\u00f6ffentlichen, und ein Thermostat, der das Thema abonniert hat, kann diese Informationen in Echtzeit empfangen und entsprechend handeln.<\/p>\n\n\n\n

Ich sollte erw\u00e4hnen, dass dies alles Dinge sind, bei denen PiCockpit Ihnen helfen kann.<\/p>\n\n\n

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In der Industrie verwenden Fabriken und Produktionslinien MQTT zur \u00dcberwachung von Maschinen, zur Erfassung von Daten \u00fcber die betriebliche Effizienz und zur Fernsteuerung von Prozessen. MQTT hat sich in allen Arten von Branchen mit Fernzugriff etabliert.<\/p>\n\n\n\n

Nehmen Sie zum Beispiel Wetter\u00fcberwachungsstationen in abgelegenen Gebieten oder Offshore-\u00d6lplattformen. Um Informationen zu und von diesen Orten zu erhalten, funktioniert MQTT wirklich perfekt.<\/p>\n\n\n\n

Vorteile<\/h2>\n\n\n\n

MQTT ist \u00e4u\u00dferst effizient. Sein leichtes Design minimiert den Overhead bei der Daten\u00fcbertragung. Das bin\u00e4re Format und der kompakte Header machen es zu einer guten Wahl f\u00fcr Ger\u00e4te mit begrenzter Verarbeitungsleistung und Bandbreite.<\/p>\n\n\n\n

Au\u00dferdem ist es sehr zuverl\u00e4ssig. Das Publish-Subscribe-Modell gew\u00e4hrleistet die zuverl\u00e4ssige Zustellung von Nachrichten. Abonnenten k\u00f6nnen verpasste Nachrichten empfangen, sobald sie online sind, was Datenverluste verhindert.<\/p>\n\n\n\n

Und f\u00fcr Unternehmen, die es nutzen wollen, ist es super skalierbar. Die Architektur erm\u00f6glicht eine einfache Skalierung, wenn mehr Ger\u00e4te oder Abonnenten dem Netzwerk beitreten. Makler k\u00f6nnen eine Vielzahl von Publishern und Abonnenten ohne nennenswerte Leistungseinbu\u00dfen effizient verwalten.<\/p>\n\n\n\n

Dennoch hat es, wie alle Protokolle, einige Nachteile.<\/p>\n\n\n\n

Benachteiligungen<\/h2>\n\n\n\n

MQTT bietet zwar grundlegende Sicherheitsmechanismen wie die Authentifizierung mit Benutzernamen und Kennwort, doch reicht dies f\u00fcr hochsensible Anwendungen m\u00f6glicherweise nicht aus. Daher ist es manchmal wichtig, Sicherheitsma\u00dfnahmen wie SSL\/TLS-Verschl\u00fcsselung und erweiterte Authentifizierung zu nutzen.<\/p>\n\n\n\n

Ein weiterer Nachteil ist der Verlust von Daten. Standardm\u00e4\u00dfig speichern MQTT-Broker keine Nachrichten, was zu Datenverlusten f\u00fchren kann, wenn ein Teilnehmer offline ist, wenn ein Ger\u00e4t eine Nachricht ver\u00f6ffentlicht. <\/p>\n\n\n\n

Nat\u00fcrlich k\u00f6nnte man dies als einen Vorteil f\u00fcr die Sicherheit ansehen, da es nicht viele Daten gibt, auf die man zugreifen kann.<\/p>\n\n\n\n

Es stimmt jedoch, dass f\u00fcr persistentes Messaging eine zus\u00e4tzliche Konfiguration erforderlich ist. <\/p>\n\n\n\n

W\u00e4hrend MQTT selbst relativ einfach ist (insbesondere f\u00fcr die Heimautomatisierung), kann die Implementierung eines vollst\u00e4ndigen MQTT-\u00d6kosystems mit Brokern, Publishern und Abonnenten sehr komplex werden. <\/p>\n\n\n\n

Obwohl MQTT also recht skalierbar ist, k\u00f6nnen Unternehmen und Organisationen durchaus Probleme mit der Wartung haben.<\/p>\n\n\n\n

Wie PiCockpit MQTT verwendet<\/h2>\n\n\n\n

PiCockpit, unsere bevorzugte Methode zur \u00dcberwachung und Steuerung von Raspberry Pis, nutzt die Leistungsf\u00e4higkeit von MQTT, um eine nahtlose und effiziente Kontrolle \u00fcber ein Netzwerk von Ger\u00e4ten zu erm\u00f6glichen. <\/p>\n\n\n\n

Durch die Verwendung von MQTT als Kommunikationsprotokoll bietet PiCockpit den Nutzern ein umfassendes Toolset, um ihre Raspberry Pi-Flotte aus der Ferne zu verwalten, was es zu einem unverzichtbaren Werkzeug f\u00fcr Enthusiasten, Entwickler und Profis macht.<\/p>\n\n\n

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\"Der<\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Im Kern erm\u00f6glicht PiCockpit den Nutzern die \u00dcberwachung verschiedener Aspekte ihrer Raspberry Pi-Ger\u00e4te, wie CPU- und Speichernutzung, Netzwerkstatistiken und angeschlossene Hardwarekomponenten. <\/p>\n\n\n\n

Einzelne Ger\u00e4te sammeln Informationen und geben sie \u00fcber das Netzwerk mithilfe der MQTT-Architektur (Publish-Subscribe) weiter. Jeder Raspberry Pi fungiert als MQTT-Client, der in der Lage ist, bestimmte Themen sowohl zu ver\u00f6ffentlichen als auch zu abonnieren, was einen Datenaustausch in Echtzeit erm\u00f6glicht.<\/p>\n\n\n\n

Einer der Hauptvorteile des Einsatzes von PiCockpit ist sein geringes Gewicht, das perfekt auf die ressourcenbeschr\u00e4nkte Umgebung von Raspberry Pi-Ger\u00e4ten abgestimmt ist. <\/p>\n\n\n\n

Die effiziente Paketierung von Nachrichten und der geringe Overhead sorgen daf\u00fcr, dass auch Ger\u00e4te mit begrenzter Verarbeitungsleistung ohne nennenswerte Leistungseinbu\u00dfen am Datenaustausch teilnehmen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Der Ansatz von PiCockpit geht \u00fcber die reine Daten\u00fcberwachung hinaus. Es erleichtert die Fernverwaltung und erm\u00f6glicht es Ihnen, Befehle auf Ihren Raspberry Pi-Ger\u00e4ten von einem zentralen Dashboard aus auszuf\u00fchren. <\/p>\n\n\n\n

Durch das Abonnieren der entsprechenden Themen k\u00f6nnen Benutzer Aktionen wie Software-Updates, System-Neustarts oder benutzerdefinierte Skripte auf den Ger\u00e4ten ausl\u00f6sen. <\/p>\n\n\n\n

Diese bidirektionale Kommunikation sorgt daf\u00fcr, dass PiCockpit nicht nur ein passives \u00dcberwachungswerkzeug ist, sondern eine aktive Plattform f\u00fcr das Ger\u00e4temanagement.<\/p>\n\n\n\n

Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glicht PiCockpit durch die Nutzung von MQTT eine einfache Skalierbarkeit f\u00fcr Ihre Projekte. <\/p>\n\n\n\n

Wenn die Anzahl der \u00fcberwachten Ger\u00e4te w\u00e4chst, bew\u00e4ltigt der MQTT-Broker nahtlos den zunehmenden Daten- und Nachrichtenfluss. Diese Skalierbarkeit ist ein Beweis f\u00fcr seine inh\u00e4rente F\u00e4higkeit, zahlreiche Clients ohne Leistungseinbu\u00dfen zu verwalten.<\/p>\n\n\n

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\"PiCockpit<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Zusammenfassend l\u00e4sst sich sagen, dass die Integration von MQTT in PiCockpit die Vielseitigkeit und Effizienz des Protokolls im Bereich der Fernverwaltung von Ger\u00e4ten unter Beweis stellt. <\/p>\n\n\n\n

So k\u00f6nnen Sie mit PiCockpit Ihre Raspberry Pi Flotte nicht nur \u00fcberwachen, sondern auch ganz einfach verwalten. Alles, was Sie tun m\u00fcssen, ist den PiCockpit Client auf Ihrem Raspberry Pi zu installieren und schon kann es losgehen!<\/p>\n\n\n\n

Schlussfolgerung<\/h2>\n\n\n\n

MQTT ist eine wunderbare M\u00f6glichkeit, Ger\u00e4te miteinander ins Gespr\u00e4ch zu bringen.<\/p>\n\n\n\n

Es ist leicht. Er ist zuverl\u00e4ssig. Und er ist super vielseitig.<\/p>\n\n\n\n

Vor allem aber ist es nicht mehr nur ein Kommunikationsprotokoll zur passiven Datenerfassung. Jetzt k\u00f6nnen Sie damit auch aktiv Ger\u00e4te und Sensoren aus der Ferne steuern.<\/p>\n\n\n\n

MQTT ist ein wertvolles Werkzeug im Arsenal der Protokolle f\u00fcr eine nahtlose und effiziente Kommunikation.<\/p>\n\n\n\n

Und das Beste daran: Bei all den IoT- und Hausautomatisierungsprojekten, die es heutzutage gibt, kann MQTT Ihr Leben verbessern.<\/p>\n\n\n\n

Installieren Sie PiCockpit auf Ihrem Raspberry Pi und \u00fcberzeugen Sie sich selbst von den vielen Vorteilen!<\/p>\n\n\n\n

Klicken Sie hier, um herauszufinden, wie man einen Fotowiderstand mit einem Pico W mit MQTT herstellt <\/a>- es ist ein gro\u00dfartiges kleines Projekt, um die Leistungsf\u00e4higkeit und Effizienz von MQTT zu testen.<\/p>\n\n\n\n

Was w\u00fcrden Sie mit MQTT tun, um Ihr t\u00e4gliches Leben zu ver\u00e4ndern?<\/p>\n