[MQTT] 실습 - 기초

IRISH·2024년 7월 27일

mqtt

MQTT

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1. MQTT 브로커 설치

1.1. Mosquitto 설치

Mosquitto는 Windows에서도 설치할 수 있는 대표적인 MQTT 브로커입니다.

Mosquitto 다운로드 및 설치:
- Mosquitto의 공식 웹사이트(https://mosquitto.org/download/)에서 Windows용 설치 파일을 다운로드합니다.
- 다운로드한 설치 파일을 실행하여 Mosquitto를 설치합니다.
Mosquitto 설정:
- 기본 설치 경로는 C:\Program Files\mosquitto입니다.
- mosquitto.conf 설정 파일을 편집하여 필요에 따라 설정을 변경할 수 있습니다.
- 예를 들어, 기본 포트(1883)를 변경하거나 인증 설정을 추가할 수 있습니다.
Mosquitto 실행:
- Command Prompt(명령 프롬프트)를 열고 Mosquitto 실행 명령을 입력합니다.
```
"C:\Program Files\mosquitto\mosquitto.exe" -v
```
- v 옵션은 verbose 모드로 실행하여, 브로커의 상태를 실시간으로 확인할 수 있습니다.
결과

2. MQTT 클라이언트 설치 및 사용

2.1. Python 클라이언트 설치

Python을 사용하여 MQTT 클라이언트를 쉽게 구현할 수 있습니다. 이를 위해 Paho MQTT 라이브러리를 사용합니다.

Python 및 Paho MQTT 설치:
- Python이 설치되어 있지 않다면 Python 공식 웹사이트(https://www.python.org/downloads/)에서%EC%97%90%EC%84%9C) Python을 설치합니다.
- Paho MQTT 라이브러리를 설치합니다.
```
pip install paho-mqtt
```

2.2. 간단한 발행/구독 예제

아래 예제 코드는 Python을 사용하여 MQTT 브로커에 메시지를 발행하고 구독하는 간단한 클라이언트를 구현한 것입니다.

💡 VS Code에서 실행 > C:\project\MQTTProject 경로에 아래 2 파일 생성 - publisher.py - subscriber.py

구독자 (subscriber.py):

import paho.mqtt.client as mqtt

broker = "localhost"
topic = "sensors/temperature"

def on_message(client, userdata, message):
    print(f"Received message: {message.payload.decode()} on topic {message.topic}")

client = mqtt.Client()
client.on_message = on_message
client.connect(broker)
client.subscribe(topic)

client.loop_forever()

발행자 (publisher.py):

import paho.mqtt.client as mqtt
import time
import random

broker = "localhost"
topic = "sensors/temperature"
client = mqtt.Client()

client.connect(broker)

while True:
    temperature = 25.0 + (5.0 * random.random())
    print(f"Publishing temperature: {temperature}")
    client.publish(topic, temperature)
    time.sleep(5)

Python 스크립트 실행

publisher.py 실행:
- VS Code에서 터미널을 열고(Ctrl + ~), C:\project\MQTTProject 폴더로 이동합니다.
```
cd C:\project\MQTTProject 
```
- 다음 명령어를 입력하여 publisher.py를 실행합니다.
```
python publisher.py
```
subscriber.py 실행:
- 새로운 터미널을 열고(+ 버튼을 눌러 새로운 터미널 창 열기), 동일한 폴더로 이동합니다.
```
cd C:\project\MQTTProject 
```
- 다음 명령어를 입력하여 subscriber.py를 실행합니다.
```
python subscriber.py
```

결과

→ subscriber.py 터미널

→ publisher.py 터미널

→ cmd

3. 고급 기능 실습

3.1. 지속 세션과 유지 메시지

브로커의 지속 세션 기능과 유지 메시지 기능을 사용하여 클라이언트가 오프라인일 때도 메시지를 저장하고 전달하는 기능을 실습해보세요.

발행자에서 유지 메시지 설정:

client.publish(topic, temperature, retain=True)

지속 세션 설정:

client = mqtt.Client(client_id="unique_client_id", clean_session=False)

3.2. 보안 설정

브로커와 클라이언트 간의 통신을 암호화하고, 인증을 추가하는 방법을 실습해보세요.

TLS 설정:

Mosquitto 설정 파일(mosquitto.conf)에서 TLS 설정을 추가합니다.

listener 8883
cafile C:\path\to\ca.crt
certfile C:\path\to\server.crt
keyfile C:\path\to\server.key

클라이언트에서 TLS 설정을 추가합니다.

client.tls_set(ca_certs="C:/path/to/ca.crt", certfile="C:/path/to/client.crt", keyfile="C:/path/to/client.key")

사용자 인증 설정:
- Mosquitto 설정 파일에서 사용자 인증을 설정합니다.
```
password_file C:\path\to\passwordfile
```
- 클라이언트에서 사용자 인증을 추가합니다.
```
client.username_pw_set(username="user", password="password")
```