M2M by Eclipse

Von Benjamin Cabé und Dominik Obermaier

"Internet of Things" ist in aller Munde. Durch Einplatinencomputer wie Raspberry Pi und Arduino ist es möglich, kostengünstig Geräte über das Internet zu vernetzen. Deshalb widmet sich das erste Kapitel dieses shortcuts mit Paho, der Referenzimplementierung des leichtgewichtigen MQTT-Protokolls zur M2M-Kommunikation für Java. In den Kapiteln 2 und 3 erfahren Sie mehr über M2M und lernen die interessantestenn Features von Koneki kennen, das Eclipse-basierte Tools für M2M-Entwickler bereitstellt, sowie Minihi, ein neues Framework für die Entwicklung von eingebetteten M2M-Anwendungen. Push Notifications werden heute in vielen mobilen Anwendungen eingesetzt. Erfahren Sie im abschließenden vierten Kapitel, wie Sie mit MQTT einen eigenen Push-Service für Android-Applikationen entwickeln und Ihren Androiden am Internet der Dinge teilnehmen lassen können.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: entwickler.press
• Erscheinungsdatum: 2. Aug. 2013
• ISBN: 9783868024760

Buchvorschau

Dominik Obermaier, Benjamin Cabé

M2M

by Eclipse

ISBN: 978-3-86802-476-0

© 2013 entwickler.press

Ein Imprint der Software & Support Media GmbH

1 Dialog der Maschinen

Leichtgewichtige M2M-Kommunikation mit MQTT

„Internet of Things" ist in aller Munde. Durch immer günstigere Einplatinencomputer wie Raspberry Pi und Arduino ist es möglich, kostengünstig Geräte, etwa für die Erhebung und Auswertung für Sensordaten, über das Internet zu vernetzen. Zeit, sich Paho genauer anzusehen, die Referenzimplementierung des leichtgewichtigen MQTT-Protokolls zur M2M-Kommunikation für Java.

Der Begriff „Internet of Things" wurde bereits 2009 von Kevin Ashton geprägt [1] und bezeichnet die Vernetzung von Dingen der realen Welt über das Internet oder geschlossenen Netzwerken. Die Grundidee ist simpel: Physische Geräte können miteinander kommunizieren und so Daten untereinander austauschen oder gar gesteuert werden. Populär ist dieser Ansatz bereits bei der Erhebung von Sensordaten, die daraufhin über das Internet an interessierte Clients gesendet werden. Diese Daten werden dann meist aggregiert und für Menschen lesbar in Form von Charts oder Statistiken aufbereitet.

Die Anwendungsszenarien sind praktisch unbegrenzt. Stellen Sie sich vor, Ihr Wecker würde automatisch zehn Minuten später klingeln, da er benachrichtigt wird, dass Ihre Zugverbindung 15 Minuten Verspätung hat. In der Folge schaltet sich Ihre Kaffeemaschine automatisch auch zehn Minuten später ein, damit Ihr Frühstückskaffee nicht kalt ist, bis Sie aufstehen. Klingt wie Zukunftsmusik? Das alles ist inzwischen schon möglich. Die Firma Ericsson prognostiziert, dass bis 2020 mindestens 50 Milliarden Geräte über das Internet kommunizieren werden [2]. Möglich ist das Ganze durch die zunehmende Verbreitung von IPv6 und offenen Maschine-zu-Maschine- (M2M-)Kommunikationsprotokollen, die leichtgewichtig genug sind, um mit möglichst wenig Protokolloverhead sogar über Mobilfunknetze eine günstige Kommunikation zu erlauben.

MQTT

Das Message Queue Telemetry Transport (MQTT) Protocol wurde 1999 von Andy Stanford-Clark (IBM) und Arlen Nipper (Eurotech) als M2M-Kommunikationsprotokoll mit minimalem Protokolloverhead entwickelt, um vernetzten Geräten eine Möglichkeit zu bieten, möglichst bandbreiten- und batterieschonend zu kommunizieren.

MQTT basiert auf dem Publish-Subscribe-Pattern. Das bedeutet, dass die Clients sich untereinander nicht kennen und einen zentralen Verteiler, einen so genannten Broker, zur Kommunikation nutzen. Der Broker ist dafür zuständig, dass eine gesendete Nachricht alle interessierten Clients erreicht. Wenn ein Client sich mit einem Broker verbindet, teilt er dem Broker mit, für welche Topics er benachrichtigt werden möchte, welche er also abonnieren möchte. Diesen Vorgang nennt man Subscribe. Wenn ein Client eine Nachricht sendet, muss er die Information mitsenden, an welches Topic diese Nachricht gesendet werden soll. Diesen Vorgang nennt man Publish. Durch diese Architektur ist es möglich, hochskalierbare Lösungen mit Tausenden von