MQTT — PubSubClient

Модель pub-sub на пальцах: кто такой издатель, подписчик и брокер, почему платам не нужны адреса друг друга и когда MQTT честнее HTTP для коротких событий.

Ставим брокер Mosquitto на Raspberry Pi и ПК: apt install, тест mosquitto_sub и mosquitto_pub из консоли, конфиг listener для платы из домашней сети.

Первый скетч на PubSubClient: установка через Library Manager, client.connect с проверкой, publish с кодом возврата, client.loop и таблица кодов client.state().

Один топик home/all/light включает свет во всей квартире: две подписки на плате, приоритет локальной команды и ловушка эха, когда отчёт возвращается в группу.

Стетоскоп для MQTT: сырой поток mosquitto_sub -v, пульс $SYS с числом клиентов и сообщений в секунду, логи Mosquitto и три находки мониторщика.

Финальная сборка MQTT-дома: карта топиков, статусы через LWT и retain, discovery-паспорты для Home Assistant, групповой свет и контрольная таблица проверок.

Payload 128 на cmd/light: парсинг яркости, плавный переход шагом 2 за 15 мс и отчёт state/light по достижению.

Фиолетовый мигает — нет сети, красный — брокер молчит, зелёный — всё ок, белая вспышка — команда пришла.

Команда с номером, ack-топик, таймаут 3 секунды и до трёх повторов.

Геркон на счётчике воды: импульс за литр или десять, антидребезг 50 мс на millis, счёт литров в переменной и публикация раз в минуту с JSON и retain.

Почему подписку держат в reconnect, а не в setup: PubSubClient забывает топики.

Один ESP32 держит веб-панель и MQTT-клиент сразу: состояние в общих переменных, HTML-фрагмент с JS-таймером опроса, кооперативный цикл без delay и цена RAM.

Кто и когда раздаёт Last Will, что получает подписчик и зачем завещанию willRetain: механика брокера, скетч с волей в connect и окно незнания в 22 секунды.

Сколько пакетов стоит QoS 0, 1 и 2, почему PubSubClient публикует только с нулевым и как строить надёжность поверх: дубликаты, пульсы, абсолютные команды.

Сколько байт весит MQTT-пакет: считаем заголовки, сравниваем сырой payload с JSON, ищем границу окупаемости документа и ловим payload без нуля на конце.

Один setCallback ловит все подписки: что лежит в topic, payload и length, как разобрать строку топика startsWith и indexOf и развести ветки на светодиод и реле.

Команда из брокера не равна правде: словарь, длина, диапазон, JSON-контракт с containsKey и типами — реле щёлкает только от проверенных payload.

Подписка home/+/state собирает статусы комнат: имя узла из топика, свежесть значений по millis и сводка одной строкой в Serial по таймеру и запросу.

Обрыв связи как машина состояний: ONLINE и WAIT, экспоненциальная пауза вручную 500-8000 мс и цена delay(5000) в loop — от слепых кнопок до поджатого keepalive.

DHT22 публикует температуру и влажность JSON-документом раз в 30 секунд по millis, а интервал меняет брокер командой: границы 5-3600 и подтверждение настройки.

Свет из брокера по циклу команда → действие → статус: словарь значений в callback, реле щёлкает в loop, ответный топик с retain показывает дашборду правду.

Схема топиков как договор дома: четыре уровня с ролями, словарь действий set и state, цена решётки для брокера и случай, когда плоские имена честнее иерархии.

Команда с аргументом в payload MQTT: глагол до пробела, ловушки toInt на стыке строки и числа, границы аргумента и ответ-эхо в отдельный топик.

Ночной режим по расписанию: брокер публикует режим с retain, платы трактуют его по-своему, кнопка даёт обход с тайм-аутом — без восьми таймеров и перепрошивок.

Плата без сети копит показания в кольцевой буфер: что копить, сколько влезает в RAM Uno, что затирается при переполнении и когда историю честно выбросить.

Копилка полна, сеть вернулась: темп раздачи 50 мс между публикациями, метки ts в payload, порядок старое-первым и почему пачку едут по одной точке, а не циклом.

Реле работает, Serial молчит: loop застрял в чтении мёртвого TCP.

Завещание в аргументах connect и retain-память брокера: статус датчика online/offline для Home Assistant, окно тишины и подвох с disconnect().

Три уровня доставки MQTT по пакетам: fire-and-forget для телеметрии, PUBACK для команд и почему у publish в PubSubClient нет аргумента QoS вовсе.

Схема command/state/availability для светильника: строки ON/OFF против JSON с яркостью 0-255, подтверждение команды фактом и короткий callback без разрывов.

Один буфер на приём и передачу: длинное входящее пропадает молча, соединение живо.

Три подписки и один callback: strcmp по топику без String, приоритет конкретного над общим, wildcard против россыпи и двойная доставка при перекрытии фильтров.

Цикл батарейного датчика: рукопожатие Wi-Fi и MQTT съедает секунды, публикация — миг.

Коды client.state() от -4 до 5, почему connect возвращает rc=-2, правила clientId и живая диагностика Mosquitto.

Публикация показаний из неблокирующего millis-цикла: payload строкой, String(t,1) и c_str(), выбор периода и цена слишком частых сообщений для брокера.

Как broker доставляет команды в плату: подписка, callback в PubSubClient, payload как байты, разбор по топику, флаг-паттерн и валидация сообщений с сервера.

W5500 и EthernetClient под PubSubClient: DHCP против статики, грабли CS-пина 10 и SD-карты, сброс после питания.

Кнопка в MQTT: публикация на фронте нажатия с антидребезгом 25-50 мс, событие против состояния, буфер одного события при обрыве и выбор между QoS 0 и QoS 1.

Поле fw в каждом payload: сервер видит, кто на старой прошивке.

Публикуем состояние реле с retain: брокер хранит последнее значение и отдаёт его панели сразу при подписке.

Завещание в CONNECT: брокер сам публикует offline, когда плата молчит дольше полутора keepalive.

home/kitchen/temp и home/kitchen/light/set: уровни через слэш, каналы set и status, retained у состояний.

Правила именования MQTT-топиков: уровни, слэши, регистр, дефисы, кириллица и доллар.

Флаг retain у публикации: брокер хранит последнее сообщение топика и отдаёт его новому подписчику.

Гарантии at most, at least и exactly once: обмен PUBACK, PUBREC, PUBREL, PUBCOMP, цена каждого уровня в пакетах и выбор QoS для телеметрии, команд и счётчиков.

Завещательное сообщение в MQTT: как ESP32 прощается с брокером при отвале, связка retained online и offline, топик статуса и от чего завещание не спасает.

Почему PubSubClient рвёт связь: PINGREQ и окно keepalive, setKeepAlive, блокирующий delay дольше окна, NAT-роутеры с таймаутами и диагностика отвала с gap_max.

Подключаем ESP32 к Home Assistant через MQTT: брокер-аддон, сущности sensor и switch в configuration.yaml, state_topic и command_topic, тест mosquitto_pub.

Датчик сам регистрируется в Home Assistant: discovery-топик homeassistant/sensor/…/config, поля name и state_topic, retain и отладка через mosquitto_sub.

Команда, действие, отчёт: подписка на cmd-топик, реле на D7 и публикация фактического состояния.

Плюс ловит ровно один уровень, решётка — всю ветку: home/+/temp, home/#, служебные $SYS-топики, цена широкой подписки для батарейки и разбор топика в callback.

Один топик с JSON против трёх: ArduinoJson собирает документ на отправке и разбирает на приёме, цена вложенности в байтах и случаи, когда три топика лучше.

Буфер PubSubClient по умолчанию 256 байт: почему длинный discovery-JSON молча не уходит, как поднять лимит setBufferSize и чем это платит RAM на Uno и ESP32.

client.connect блокирует loop на секунды: переводим восстановление связи на millis-таймер с состоянием и backoff 5-10-30 секунд, а датчики и индикация живут.

Мигалка на millis и client.loop() в одном loop: сколько съедает каждая задача, почему delay рвёт keepalive и как собрать кооперативный цикл без единой паузы.

WiFiClientSecure, порт 8883 и setCACert: переносим MQTT на шифрованный канал, считаем RAM и секунды handshake, проверяем, чем опасен setInsecure.

allow_anonymous false, mosquitto_passwd и ACL: кто какой topic читает и пишет, pattern home/%u/# и почему один пароль на все платы — худший вариант.

Порты test.mosquitto.org: 1883, 8883 и 8080, риски открытых брокеров, уникальные префиксы топиков, этика общей площадки и план переезда на свой Mosquitto.

Bridge в mosquitto.conf: connection, address, topic out/in/both.

Отладка MQTT в терминале: mosquitto_sub -t # -v, mosquitto_pub с командой, log_type all в Mosquitto, охота на топики-призраки и чтение трафика по журналу.

Last will и heartbeat: плата оставляет брокеру завещание, дашборд узнаёт об отвале за 20 секунд.

Полный скетч статуса: retained online при подключении, offline от брокера при отвале.

Панель на телефоне без программирования: виджеты MQTT Dash, привязка кнопок и меток к топикам, грабли мобильных сетей и безопасность домашней панели.

Как устроен MQTT: брокер, топики, publish и subscribe, уровни QoS и порт 1883.

ESP32 подключается к Wi-Fi и MQTT: WiFi.begin, reconnect-логика без пауз, client.loop() в millis-цикле и публикация home/temp каждые 10 секунд с датчика DHT22.