Como baixar o MQTT: um guia para iniciantes
Se você está interessado em aplicativos IoT, deve ter ouvido falar do MQTT, um protocolo de mensagens que permite que os dispositivos se comuniquem entre si e com a nuvem. Mas como você baixa e instala o MQTT no seu computador? E como você protege sua comunicação MQTT? Neste artigo, responderemos a essas perguntas e muito mais. Explicaremos o que é MQTT e por que você deve usá-lo, como instalá-lo em diferentes plataformas e como proteger seus dados IoT com as melhores práticas de segurança MQTT.
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O que é MQTT e por que usá-lo?
MQTT significa Message Queuing Telemetry Transport. É um protocolo de rede máquina-a-máquina leve, de publicação-assinatura, para fila de mensagens/serviço de enfileiramento de mensagens. Ele é projetado para conexões com locais remotos que possuem dispositivos com restrições de recursos ou largura de banda de rede limitada, como na Internet das Coisas (IoT).
MQTT é um protocolo de mensagens leve para IoT
O MQTT possui vários recursos que o tornam ideal para aplicações IoT. Algumas dessas características são:
Ele usa um modelo de publicação-assinatura, no qual dispositivos e aplicativos clientes publicam e assinam tópicos tratados por um corretor. Isso reduz a sobrecarga da rede e simplifica a lógica de comunicação.
Ele suporta três níveis de qualidade de serviço: no máximo uma vez (0), pelo menos uma vez (1) e exatamente uma vez (2). Isso garante confiabilidade para diferentes casos de uso de IoT.
Tem um tamanho de pacote pequeno e baixo uso de largura de banda. Uma mensagem de controle MQTT mínima pode ter apenas dois bytes.
Ele pode lidar com conexões de rede intermitentes ou não confiáveis. Ele possui recursos integrados que reduzem o tempo que o dispositivo IoT leva para se reconectar à nuvem.
Pode ser implementado em pequenos microcontroladores com recursos mínimos. Requer código mínimo e consumo de energia.
Benefícios e casos de uso do MQTT
O MQTT é um dos protocolos mais utilizados em infraestrutura de IoT e IIoT, como plantas de processo, casas inteligentes, saúde digital, entre outros, devido ao seu suporte para dispositivos que requerem recursos mínimos e largura de banda de rede, bem como sua capacidade de conectar milhões de dispositivos IoT.
Alguns dos benefícios de usar o MQTT são:
Ele permite sistemas de IoT escalonáveis e confiáveis que podem lidar com grandes volumes de dados e dispositivos.
Ele melhora o desempenho e a experiência do usuário, reduzindo a latência e o consumo de bateria.
Facilita a interoperabilidade e integração de diferentes dispositivos e plataformas.Alguns dos casos de uso do MQTT são:
Automação residencial inteligente: o MQTT pode ser usado para controlar dispositivos inteligentes, como luzes, termostatos, câmeras e sensores. Ele também pode permitir controle de voz e gestos, bem como monitoramento e gerenciamento remoto.
IoT industrial: o MQTT pode ser usado para monitorar e controlar processos industriais, como manufatura, petróleo e gás, energia e transporte. Ele também pode permitir manutenção preditiva, rastreamento de ativos e proteção e proteção.
Cuidados de saúde: o MQTT pode ser usado para coletar e analisar dados de dispositivos médicos, como wearables, implantes e sensores. Ele também pode permitir telemedicina, monitoramento remoto de pacientes e resposta de emergência.
Como instalar o MQTT em diferentes plataformas
Existem diferentes maneiras de instalar o MQTT em seu computador, dependendo da plataforma que você está usando. Nesta seção, mostraremos como instalar o MQTT no Windows, macOS e Linux. Também mostraremos como instalar o MQTTX, um cliente de desktop MQTT de plataforma cruzada que permite testar e depurar seus aplicativos MQTT.
janelas
Se você estiver usando o Windows, poderá baixar o MQTT em mosquitto.org, que é o site oficial do Eclipse Mosquitto, um corretor MQTT de código aberto. Aqui estão as etapas para instalar o MQTT no Windows:
Baixe o arquivo executável em mosquitto.org/download/.Escolha a versão que corresponde à arquitetura do Windows (32 bits ou 64 bits).
Execute o assistente de configuração e selecione os componentes que deseja instalar. Você pode optar por instalar o broker, os clientes (mosquitto_pub e mosquitto_sub), as bibliotecas (libmosquitto e libmosquittopp) e a documentação.
Siga as instruções na tela para concluir a instalação. Pode ser necessário reiniciar o computador após a instalação.
Opcionalmente, você também pode instalar o MQTT usando comandos pip ou brew. Pip é um gerenciador de pacotes para Python que permite instalar pacotes Python. Brew é um gerenciador de pacotes para macOS que permite instalar pacotes de software. Para instalar o MQTT usando pip ou brew, primeiro você precisa ter Python ou brew instalado em seu computador. Então, você pode executar os seguintes comandos no seu terminal:
pip install paho-mqtt brew install mosquitto
Paho-mqtt é uma biblioteca cliente Python para MQTT que permite publicar e assinar tópicos. O Mosquitto é o mesmo corretor que instalamos no mosquitto.org.
Mac OS
Se você estiver usando o macOS, também poderá baixar o MQTT em mosquitto.org. Aqui estão as etapas para instalar o MQTT no macOS:
Baixe o arquivo dmg ou zip em mosquitto.org/download/. Escolha a versão que corresponde à sua versão do macOS.
Se você baixou o arquivo dmg, clique duas vezes nele para abri-lo. Em seguida, arraste e solte o aplicativo Mosquitto na pasta Aplicativos. Se você baixou o arquivo zip, descompacte-o e mova a pasta Mosquitto para a pasta Aplicativos.
Para executar o aplicativo Mosquitto, pode ser necessário clicar com o botão direito do mouse e selecionar Abrir. Isso ocorre porque o macOS pode não reconhecê-lo como um aplicativo confiável. Você também pode precisar permitir isso em Preferências do sistema > Configurações de segurança e privacidade.
Como alternativa, você pode baixar o MQTTX da Mac App Store ou Flathub. O MQTTX é um cliente de desktop MQTT de plataforma cruzada que permite testar e depurar seus aplicativos MQTT.Possui uma interface amigável que permite conectar-se a corretores, publicar e assinar tópicos, visualizar mensagens e muito mais. Aqui estão as etapas para instalar o MQTTX no macOS:
Acesse o site da Mac App Store ou Flathub e procure por MQTTX.
Clique no botão Obter ou Instalar para baixar e instalar o aplicativo.
Abra o aplicativo no Launchpad ou na pasta Aplicativos.
Linux
Se estiver usando Linux, você também pode baixar o MQTT em mosquitto.org. Aqui estão as etapas para instalar o MQTT no Linux:
Baixe o arquivo AppImage, deb ou rpm em mosquitto.org/download/. Escolha o arquivo que corresponde à sua distribuição Linux (Ubuntu, Debian, Fedora, etc.).
Se você baixou o arquivo AppImage, torne-o executável executando este comando em seu terminal: chmod +x mosquit to.mosquitto.AppImage. Em seguida, execute-o clicando duas vezes ou executando este comando: ./mosquitto.mosquitto.AppImage.
Se você baixou o arquivo deb ou rpm, instale-o usando seu gerenciador de pacotes. Por exemplo, se você estiver usando o Ubuntu, poderá executar este comando: sudo dpkg -i mosquitto_2.0.12-0_amd64.deb. Se você estiver usando o Fedora, você pode executar este comando: sudo rpm -i mosquito-2.0.12-0.el8.x86_64.rpm.
Ou você pode usar comandos flatpak ou snap para instalar o MQTTX no Linux. Flatpak e snap são gerenciadores de pacotes universais que permitem instalar pacotes de software em qualquer distribuição Linux. Para instalar o MQTTX usando flatpak ou snap, primeiro você precisa ter flatpak ou snap instalado em seu computador. Então, você pode executar os seguintes comandos no seu terminal:
instalação flatpak flathub org.emqx.MQTTX instalação instantânea mqttx
O Flatpak instalará o MQTTX do Flathub, que é um repositório de aplicativos flatpak. O Snap instalará o MQTTX da Snap Store, que é um repositório de aplicativos snap.
Como proteger a comunicação MQTT
A comunicação MQTT pode ser vulnerável a várias ameaças de segurança, como espionagem, adulteração, falsificação e ataques de negação de serviço.Portanto, é importante proteger sua comunicação MQTT com mecanismos de criptografia e autenticação. Nesta seção, mostraremos como usar criptografia e autenticação TLS/SSL, certificados de CAs confiáveis e outros mecanismos de segurança, como AWS IoT Core ou HiveMQ.
Use criptografia e autenticação TLS/SSL
TLS/SSL significa Transport Layer Security/Secure Sockets Layer. É um protocolo que fornece comunicação segura pela internet criptografando e autenticando os dados. TLS/SSL pode ser usado para proteger a comunicação MQTT estabelecendo uma conexão segura entre o cliente e o intermediário.
Para usar criptografia e autenticação TLS/SSL para comunicação MQTT, você precisa configurar o cliente e o intermediário para usar as mesmas configurações TLS/SSL, como a versão do protocolo, o conjunto de cifras e a autoridade de certificação (CA). Você também precisa gerar e trocar certificados e chaves entre o cliente e o corretor.
Existem diferentes maneiras de configurar TLS/SSL para comunicação MQTT, dependendo do cliente e do software do corretor que você está usando. Por exemplo, se estiver usando o Mosquitto como seu corretor, você pode editar o arquivo mosquitto.conf para ativar as configurações de TLS/SSL. Se você estiver usando Paho-mqtt como sua biblioteca cliente, poderá usar o método tls_set() para configurar os parâmetros TLS/SSL.
Use certificados de CAs confiáveis
Os certificados são documentos digitais que verificam a identidade e a autenticidade de um dispositivo ou aplicativo. Eles são emitidos por autoridades de certificação (CAs), que são entidades confiáveis que validam e assinam certificados. Os certificados podem ser usados para autenticar o cliente e o intermediário na comunicação MQTT.
Para usar certificados de CAs confiáveis para comunicação MQTT, você precisa obter certificados de uma CA que seja reconhecida pelo cliente e pelo intermediário. Você também precisa armazenar os certificados com segurança em seus dispositivos e aplicativos.
Existem diferentes maneiras de obter certificados de CAs confiáveis para comunicação MQTT, dependendo do serviço de CA que você está usando. Por exemplo, se você estiver usando o Let's Encrypt como seu serviço CA, poderá usar as ferramentas certbot ou acme.sh para gerar e renovar certificados automaticamente. Se você estiver usando o AWS Certificate Manager como seu serviço de CA, poderá usar as ferramentas AWS CLI ou AWS SDK para solicitar e importar certificados.
Use outros mecanismos de segurança, como AWS IoT Core ou HiveMQ
AWS IoT Core e HiveMQ são plataformas MQTT baseadas em nuvem que fornecem mecanismos de segurança adicionais para comunicação MQTT. Eles oferecem recursos como criptografia de ponta a ponta, autenticação mútua, políticas de autorização, gerenciamento de dispositivos, monitoramento e registro.
Para usar o AWS IoT Core ou HiveMQ para comunicação MQTT, você precisa criar uma conta e registrar seus dispositivos e aplicativos em suas plataformas. Você também precisa definir as configurações do cliente e do agente para se conectar aos seus terminais.
Conclusão e perguntas frequentes
Neste artigo, aprendemos como baixar e instalar o MQTT em diferentes plataformas, como proteger a comunicação MQTT com mecanismos de criptografia e autenticação e como usar o AWS IoT Core ou HiveMQ para comunicação MQTT. Esperamos que este artigo tenha ajudado você a entender os fundamentos do MQTT e como começar a usá-lo. Aqui estão algumas perguntas frequentes (FAQs) sobre o MQTT e como baixá-lo: Quais são as vantagens e desvantagens do MQTT?
Algumas das vantagens do MQTT são:
É simples, leve e eficiente para aplicações IoT.
Ele suporta vários níveis de qualidade de serviço e recursos de confiabilidade de rede.
Ele permite escalabilidade e interoperabilidade de sistemas IoT.
Algumas das desvantagens do MQTT são:
Ele não fornece segurança de ponta a ponta por padrão e requer mecanismos adicionais para criptografar e autenticar a comunicação.
Ele não oferece suporte a recursos avançados, como roteamento, filtragem ou transformação de mensagens.
Pode não ser compatível com alguns dispositivos ou protocolos herdados que não suportam MQTT.
Como faço para testar minha comunicação MQTT?
Existem diferentes maneiras de testar sua comunicação MQTT, dependendo das ferramentas e plataformas que você está usando. Algumas das formas comuns são:
Use clientes MQTT como mosquitto_pub e mosquitto_sub para publicar e assinar tópicos e visualizar as mensagens.
Use clientes de desktop MQTT, como MQTTX ou MQTT Explorer, para conectar-se a corretores, publicar e assinar tópicos, visualizar mensagens e muito mais.
Use clientes da Web MQTT, como HiveMQ Websocket Client ou Paho Websocket Client, para conectar-se a corretores, publicar e assinar tópicos, visualizar mensagens e muito mais.
Como soluciono problemas de comunicação MQTT?
Existem diferentes maneiras de solucionar problemas de comunicação MQTT, dependendo dos problemas e erros que você está enfrentando. Algumas das formas comuns são:
Verifique os logs do software do cliente e do corretor para ver se há algum erro ou aviso.
Use ferramentas de rede como Wireshark ou tcpdump para capturar e analisar os pacotes MQTT.
Use ferramentas de depuração como MQTT.fx ou MQTTLens para monitorar e depurar sua comunicação MQTT.
Como faço para atualizar meu software MQTT?
Existem diferentes maneiras de atualizar seu software MQTT, dependendo da plataforma e do método que você está usando. Algumas das formas comuns são:
Se você baixou o arquivo executável do mosquitto.org, pode baixar a versão mais recente do mesmo site e executar o assistente de configuração novamente.
Se você instalou o MQTT usando comandos pip ou brew, pode executar os mesmos comandos com a opção --upgrade para atualizar seu software.
Se você baixou o arquivo AppImage, deb ou rpm de mosquitto.org, pode baixar a versão mais recente do mesmo site e substituir o arquivo antigo pelo novo.
Se você instalou o MQTTX usando comandos flatpak ou snap, pode executar os mesmos comandos com a opção --update para atualizar seu software.
Onde posso aprender mais sobre MQTT?
Se você quiser aprender mais sobre MQTT, aqui estão alguns recursos que você pode conferir:
O site oficial do Eclipse Mosquitto:
O site oficial do Eclipse Paho:
O site oficial do AWS IoT Core:
O site oficial do HiveMQ:
O site oficial do MQTTX:
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