Raspberry Pi: Controle GPIO com MQTT
Raspberry Pi: Controle GPIO com MQTT
Mosquitto
O Mosquitto é um broker MQTT que implementa o modelo publilsher/subscriber, o qual pode ser instalado diretamente no Raspberry Pi.
Instalação do Mosquitto no Raspberry Pi
sudo apt update sudo apt install mosquitto sudo apt install mosquitto-clients
Depois de instalado o Mosquito é automaticamente iniciado, assim como é iniciado a cada reboot. Para verificar se está rodando, pode utilizar o comando:
ps -aux|grep mosquitto
Parar, iniciar ou reiniciar Mosquitto:
service mosquitto stop service mosquitto start service mosquitto restart
Configuração do Mosquitto para acesso por máquinas remotas
Nas versões do Mosquitto 2.0 e superiores deve-se configurar o modo autenticação para os clientes de conectarem ao broker [1]. Caso contrário, somente terão acesso os clientes rodando na máquina local (localhost). Isso pode ser verificado rodando o Mosquitto para mostrar os log da operação com o comando:
mosquitto -v
- Exemplo de saída:
pi@raspberrypi:~ $ mosquitto -v 1645204154: mosquitto version 2.0.11 starting 1645204154: Using default config. 1645204154: Starting in local only mode. Connections will only be possible from clients running on this machine. 1645204154: Create a configuration file which defines a listener to allow remote access.
Para habilitar acesso remoto e sem autenticação, deve-se criar um arquivo de configuração contendo as opções:
listener 1883 allow_anonymous true
Este arquivo deve ter a extensão .conf e deve ser posicionado no diretório:
/etc/mosquitto/conf.d
Depois deve-se iniciar o mosquito utilizando o parâmetro -c, por exemplo:
mosquitto -v -c /etc/mosquitto/conf.d/conf_local.conf
Clientes MQTT Python
Para utilizar clientes MQTT com Python é necessário utilizar a biblioteca Paho MQTT Python Client [2].
- Instalação do Cliente Paho MQTT
sudo pip install paho-mqtt
A principal entidade da biblioteca é a classe que provê acesso as funções para publicar mensagens e subscrever tópicos em um broker MQTT.
Publicação de mensagens
Exemplo de código para publicar mensagens em um broker [2]:
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
import paho.mqtt.client as mqtt
broker="192.168.1.19"
print("creating new instance")
client = mqtt.Client("c1")
print("connecting to broker")
client.connect(broker)
print("Publishing message to topic","teste")
client.publish("teste","m1")
Testar a publicação utilizando um cliente via terminal para subscrever o tópico:
mosquitto_sub -t teste
Subscrição de mensagens
O código exemplo abaixo descreve os procedimentos para subscrever mensagens em um broker [2]. Neste código temos uma função callback, com diversos parâmetros, que é chamada quando o cliente recebe uma mensagem.
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
import paho.mqtt.client as mqtt
broker="192.168.1.19"
print("creating new instance")
client = mqtt.Client("c1")
print("connecting to broker")
client.connect(broker)
print("Subscribing to topic","teste")
client.subscribe("teste")
def on_message(client, userdata, message):
print("message received " ,str(message.payload.decode("utf-8")))
print("message topic=",message.topic)
print("message qos=",message.qos)
print("message retain flag=",message.retain)
client.on_message=on_message
client.loop_start()
#time.sleep(4) # wait
#client.loop_stop() #stop the loop
E exemplo acima deixa o cliente rodando em loop, caso necessário deve-se parar o loop após um tempo.
Testar a publicação utilizando um cliente via terminal para publicar no tópico:
mosquitto_pub -t teste -m m1
Controle GPIO com Python e utilização do protocolo MQTT
Para controlar as portas GPIO do Raspberry Pi através do protocolo MQTT também é necessário utilizar a biblioteca Paho MQTT Python Client [3].
Publicar o estado de uma porta GPIO
Para publicar o valor de um pino em um broker MQTT é necessário definir o nome do tópico, por exemplo:
- pi/GPIO/numero_porta
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(26, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
import paho.mqtt.client as mqtt
broker="192.168.1.19"
client = mqtt.Client("c1")
client.connect(broker)
print("Publishing message to topic","GPIO/26")
client.publish("GPIO/26",GPIO.input(26))
Referências
Evandro.cantu (discussão) 10h54min de 22 de fevereiro de 2022 (-03)
