MQTT-SN

IoTで用いられる通信プロトコルとしてMQTTがある。TCP上で動作するアプリケーション層プロトコルである。

MQTT-SNは、そのUDP版。

以下、UbuntuでMQTT-SNのクライアントとブローカを動かし、通信パケットをWiresharkでキャプチャして観察する方法を記載する。

MQTT-SNブローカのインストール＆使い方

事前準備としてbuild-essential（Cプログラムのコンパイル＆実行に必要なツール群）がUbuntuにインストール済みかどうかを確認する。

$ apt list build-essential --installed

何も表示されない場合は、未インストールなので、以下コマンドを実行する。

$ sudo apt update

$ sudo apt install build-essential

$ unzip master.zip

$ cd mosquitto.rsmb-master/rsmb/src

$ make

すると、mosquitto.rsmb-master/rsmb/srcディレクトリ内に実行可能ファイルがいくつか生成される。

ブローカを動かす前に、設定ファイルを作る。

$ nano myrsmb.conf

ファイル名は何でも良いが、ここではmyrsmb.confとしている。以下のように記述する。

listener 1883 INADDR_ANY mqtts

ここではポート番号として1883を指定している。他のポート番号でも良い。

ブローカを動かすときは、以下のように設定ファイルを指定して実行ファイルを実行する。

$ ./broker_mqtts myrsmb.conf

MQTT-SNクライアントのインストール＆使い方

$ unzip main.zip

$ cd mqtt-sn-tools-main

$ make

すると、mqtt-sn-tools-mainディレクトリ内に実行可能ファイルがいくつか生成される。

$ ./mqtt-sn-sub -h 192.168.30.100 -p 1883 -t foo

これで、トピック「foo」をサブスクライブできる。

Publisherを動かすには、

$ ./mqtt-sn-pub -h 192.168.30.100 -p 1883 -t foo -m "hello"

これで、トピック「foo」にメッセージ「hello」が送られる。

Publisherを上記のように動かすと、メッセージをひとつ送るためだけにConnect/Disconnectをおこなうので、通信効率が悪い。

CONNECT → PUBLISH → DISCONNECT → CONNECT → PUBLISH → DISCONNECT → ・・・

そこで、以下のように打つと、Publishを連続して送ることができる。

$ ./mqtt-sn-pub -h 192.168.30.100 -p -t foo -l

1行が1メッセージとなる。

標準入力からの入力をおこなっている間は、ひとつのMQTT-SNセッションが使われる。

Ctrl-Dを押すと（EoFが入力されることで）MQTT-SNセッションが閉じる。

CONNECT → PUBLISH → PUBLISH → PUBLISH → ・・・DISCONNECT

Wiresharkのインストール＆使い方

$ sudo apt update

$ sudo apt install wireshark

途中、権限について聞かれるので、Yesを選択する。

以下のようにsudo権限で起動する。

$ sudo wireshark

sudoで起動しないと、一部ネットワークインタフェースにアクセスすることができない。

GUIが出てくるので、ネットワークインタフェース一覧からパケットをキャプチャしたいインタフェースを選択する。

WiresharkによるMQTT-SNパケットの観察

ここでは、ブローカを通るパケットを観察する。

Wiresharkとブローカを起動した状態で、クライアントプログラムを実行すれば、Wireshark上にパケットが表示される。

これで、MQTT-SNパケットを自動判別して、内容（Connect, Publish等）を表示してくれるはずである。

ただし、複数ポート指定はできないようである（カンマ区切りで入れてみたが、だめだった）。

保存したファイルは、あとで開いて見直すことができる。