MQTT Parte 3

1. Mensagem retidas

Autoestudo

Mensagens retidas nada mais são do que mensagens que ficam "pinadas" ao tópico. Apenas uma mensagem pode ser retida por tópico e ela geralmente serve para garantir que os inscritos consigam ver o último estado conhecido daquele tópico.

2. Last will e Testament

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A mensagem de testamento (LWT) é um caso particular da mensagem retida, pois ela é uma mensagem que o cliente envia com antecedência ao broker. O broker, por sua vez, só dispara essa mensagem como uma mensagem retida no tópico nos seguintes casos:

1. Falha de I/O de Rede
2. Cliente não se comunica dentro do período de Keep Alive
3. Cliente fecha a conexão sem o pacote DISCONNECT
4. Conexão fechada por falha de protocolo

Basicamente, essa é uma forma de garantir que o sistema como um todo seja notificado em caso de falhas de comunicação de um cliente, o que pode ser útil para ativar rotinas de mitigação/fail safe.

3. Keep alive e client takeover

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Keep alive nada mais é do que um período de tempo negociado entre o broker e o cliente (é um parâmetro do construtor de um cliente com Paho, por exemplo) para que o cliente mande um pacote PINGREQ e o broker responda com um PINGRESP.

Client takeover é uma ferramenta de monitoramento de portas TCP. Quando um cliente se desconecta, teoricamente o protocolo TCP prevê que seja possível que a outra parte envolvida na comunicação seja notificada. Na prática, é possível que a conexão fique só 'meio aberta', o que faz com que a porta fique ocupada em caso de tentativas de reconectar-se por alguma das partes. O Client takeover é um mecanismo onde o broker fica resopnsável por monitorar a porta TCP e, caso haja uma tentativa de reconexão por parte de um cliente, o broker fecha a conexão antiga para garantir que o cliente consiga voltar.

4. Wildcards

Wildcards em MQTT são símbolos especiais usados em tópicos de subscrição que permitem inscrever-se em múltiplos tópicos simultaneamente. Eles são incrivelmente úteis para criar subscrições flexíveis e escaláveis. Existem dois tipos principais de wildcards em MQTT:

1. + (Wildcard de um único nível): Este wildcard substitui exatamente um nível de tópico. Por exemplo, sensor/+/temperatura pode corresponder a sensor/casa/temperatura e sensor/escritorio/temperatura, mas não a sensor/casa/quarto/temperatura.

2. # (Wildcard de múltiplos níveis): Este wildcard pode substituir vários níveis de tópicos e sempre deve ser colocado no final do tópico de subscrição. Por exemplo, sensor/# pode corresponder a qualquer tópico que comece com sensor/, incluindo sensor/casa/temperatura ou sensor/escritorio/luminosidade/quarto.

4.1. Usando wildcards (Python)

O exemplo abaixo assume que você tem um broker local configurado para a porta TCP 1891.

subscriber.py

import paho.mqtt.client as mqtt

def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print("Conectado com o código de resultado: " + str(rc))
    client.subscribe("sensor/+/temperatura")  # Usando o wildcard +

def on_message(client, userdata, msg):
    print(msg.topic + " " + str(msg.payload))

client = mqtt.Client()
client.on_connect = on_connect
client.on_message = on_message

client.connect("localhost", 1891, 60)
client.loop_forever()

4.2. Usando wildcards (Go)

package main

import (
	"fmt"
	"os"
	"time"
	"github.com/eclipse/paho.mqtt.golang"
)

var messagePubHandler mqtt.MessageHandler = func(client mqtt.Client, msg mqtt.Message) {
	fmt.Printf("Recebido: %s de %s\n", msg.Payload(), msg.Topic())
}

var connectHandler mqtt.OnConnectHandler = func(client mqtt.Client) {
	fmt.Println("Conectado")
	client.Subscribe("sensor/+/temperatura", 1, nil)  // Usando o wildcard +
}

func main() {
	opts := mqtt.NewClientOptions()
	opts.AddBroker("tcp://endereco_do_broker_mqtt:1891")
	opts.SetClientID("go_mqtt_client")
	opts.OnConnect = connectHandler
	opts.DefaultPublishHandler = messagePubHandler

	client := mqtt.NewClient(opts)
	if token := client.Connect(); token.Wait() && token.Error() != nil {
		fmt.Println(token.Error())
		os.Exit(1)
	}
	time.Sleep(60 * time.Second)
	client.Disconnect(250)
}