Configuración de la Comunicación MQTT

Esta guía le muestra cómo configurar la comunicación MQTT entre su cámara OV80i y dispositivos externos utilizando Node-RED. MQTT habilita mensajería ligera y confiable para aplicaciones IoT y comunicación con dispositivos remotos.

Cuándo usar la Comunicación MQTT: integración de dispositivos IoT, sistemas de monitoreo remoto, patrones de mensajería publish/subscribe, entornos de ancho de banda bajo, redes de sensores distribuidas, o cuando necesite entrega confiable de mensajes con reconexión automática.

Prerrequisitos

• Sistema de cámara OV80i configurado y conectado
• Conectividad de red entre la cámara y el broker MQTT
• Broker MQTT disponible (local o basado en la nube)
• Comprensión básica de los conceptos de MQTT (topics, publish/subscribe)
• Receta activa configurada en la cámara

Visión General de la Comunicación MQTT

Conceptos Clave de MQTT:

• Broker: Servidor central que enruta mensajes entre clientes
• Topics: Categorías de mensajes (p. ej., "camera/status", "commands/trigger")
• Publish: Enviar mensajes a un topic
• Subscribe: Recibir mensajes de un topic
• QoS: Niveles de Calidad de Servicio (0, 1, 2)

Paso 1: Verificar la Configuración de Red

1.1 Verificar la Configuración de Red de la Cámara

1. Navegue a Configuración del Sistema
2. Anote la dirección IP de la cámara (p. ej., 10.250.0.100)
3. Verifique la conectividad de red hacia el broker MQTT

1.2 Requisitos del Broker MQTT

Asegurar la accesibilidad del broker MQTT:

• Misma red: La cámara debe alcanzar la dirección IP del broker
• Acceso al puerto: Puerto MQTT predeterminado 1883 (o 8883 para TLS)
• Autenticación: Nombre de usuario y contraseña si el broker lo requiere
• Cortafuegos: Permitir tráfico MQTT en los puertos requeridos

1.3 Requisitos de Red

Componente	Dirección IP	Puerto	Notas
Cámara	10.250.0.100	N/A	Debe alcanzar al broker
Broker MQTT	10.250.0.200	1883	Puerto MQTT estándar
Dispositivos Cliente	10.250.0.xxx	Variable	Cualquier dispositivo suscriptor

Paso 2: Acceder al Editor de Node-RED

2.1 Navegar a IO Block

1. Abra su receta activa en el Recipe Editor
2. Haga clic en "IO Block" en el menú de migas de pan
3. Haga clic en "Configure IO" para ingresar al editor de Node-RED

2.2 Verificar nodos MQTT disponibles

Verifique la paleta de Node-RED para nodos MQTT:

• mqtt in - Suscribirse a topics MQTT
• mqtt out - Publicar en topics MQTT

Punto de control: Debería ver nodos MQTT en la sección Network (Red) del panel izquierdo.

Paso 3: Configurar la Conexión al Broker MQTT

3.1 Agregar Configuración del MQTT Broker

1. Arrastre el nodo "mqtt in" al lienzo (para la configuración inicial)
2. Haga doble clic en el nodo para abrir la configuración
3. Haga clic en el ícono de lápiz junto al campo Servidor
4. Haga clic en "Add new mqtt-broker"

3.2 Configurar los Ajustes del Broker

Configuración básica del Broker:

Ajuste	Valor	Descripción
Nombre	Camera MQTT Broker	Identificador descriptivo
Servidor	192.168.0.200	Dirección IP del broker MQTT
Puerto	1883	Puerto MQTT estándar
Protocolo	MQTT V3.1.1	Versión recomendada
ID de Cliente	(auto-generado)	Dejar en blanco para automático

3.3 Configuración de Autenticación (Si es Requerida)

Si el broker requiere autenticación:

Ajuste	Descripción
Nombre de usuario	Nombre de usuario del broker MQTT
Contraseña	Contraseña del broker MQTT
Usar TLS	Habilitar para conexiones seguras (puerto 8883)

3.4 Configuración Avanzada

Opciones de Conexión:

Configuración	Valor Recomendado	Descripción
Keep Alive	60 seconds	Intervalo de latido
Clean Session	True	Iniciar cada conexión desde cero
Auto Connect	True	Reconectar automáticamente

3.5 Guardar Configuración del Broker

1. Haz clic en "Add" para guardar la configuración del broker
2. Haz clic en "Done" para cerrar la configuración del nodo
3. La configuración del broker ya está disponible para todos los nodos MQTT

Paso 4: Configurar MQTT Input (Suscripción)

4.1 Configurar el nodo MQTT In

1. Selecciona el nodo "mqtt in" que añadiste
2. Haz doble clic para configurar
3. Configura las configuraciones de suscripción:

4.2 Configuración de MQTT In

Configuración de Suscripción:

Configuración	Valor de ejemplo	Descripción
Servidor	Camera MQTT Broker	Seleccionar el broker configurado
Tema	camera/commands	Tema al suscribirse a
QoS	0	Calidad de entrega de mensajes
Salida	auto-detect	Formato de salida de mensajes
Nombre	Command Listener	Identificador de nodo

4.3 Convenciones de Nombres de Topic

Estructura de tópicos recomendada:

Propósito	Ejemplo de Tema	Uso
Comandos	camera/commands	Recibir comandos de control
Solicitudes de estado	camera/status/request	Solicitudes de información de estado
Configuración	camera/config	Cambios de configuración

4.4 Configurar el Procesamiento de Mensajes

1. Agregar el nodo "debug" para monitorear los mensajes entrantes
2. Conectar: MQTT In → Debug
3. Configurar el nodo debug para mostrar el mensaje completo

Paso 5: Configurar MQTT Output (Publicación)

5.1 Añadir Nodo MQTT Out

1. Arrastra el nodo "mqtt out" al lienzo
2. Haz doble clic para configurar
3. Selecciona la misma configuración de broker

5.2 Configuración de MQTT Out

Configuración de Publicación:

Configuración	Valor de Ejemplo	Descripción
Servidor	Camera MQTT Broker	Mismo broker que la entrada
Tema	camera/responses	Tema para respuestas de la cámara
QoS	0	Calidad de entrega de mensajes
Retain	False	No almacenar el último mensaje
Nombre	Response Publisher	Identificador de nodo

5.3 Estructura de Temas de Respuesta

Tópicos de respuesta recomendados:

Tipo de Respuesta	Ejemplo de Tema	Uso
Actualizaciones de estado	camera/status	Información de estado de la cámara
Resultados	camera/results	Resultados de inspección
Reconocimientos	camera/ack	Confirmaciones de comandos

Paso 6: Crear Flujo de Comunicación Básico

6.1 Construir Flujo de Mensajes Salientes

Crear un flujo para publicar mensajes desde la cámara:

1. Agregar el nodo "inject" para activar mensajes
2. Agregar el nodo "function" para dar formato al mensaje
3. Agregar el nodo "mqtt out" para publicar
4. Conectar: Inject → Function → MQTT Out

6.2 Construir Flujo de Mensajes Entrantes

Crear un flujo separado para recibir mensajes:

1. Agregar el nodo "mqtt in" para suscribirse
2. Agregar el nodo "debug" para monitorear
3. Conectar: MQTT In → Debug

6.3 Configurar Nodo Inject

1. Haz doble clic en el nodo inject
2. Configurar ajustes:
   • Nombre: "Send Test Message"
   • Carga útil (Payload): Timestamp
   • Tema: (dejar en blanco)
3. Haz clic en "Done"

6.4 Configurar Function Node

Formato simple de mensajes:

// Format outgoing message
msg.topic = "camera/status";
msg.payload = "Camera online - " + new Date().toISOString();
return msg;

1. Haz doble clic en el function node
2. Copie el código anterior en la pestaña "On Message"
3. Nombre: "Format Message"
4. Haz clic en "Done"

6.5 Configurar MQTT Out Node

1. Haz doble clic en el mqtt out node
2. Seleccionar broker: Camera MQTT Broker (configurado anteriormente)
3. Topic: (dejar vacío - establecido por el function node)
4. Nombre: "Publish Status"
5. Haz clic en "Done"

6.6 Configurar MQTT In Node

1. Haz doble clic en el mqtt in node
2. Seleccionar broker: Camera MQTT Broker
3. Topic: camera/commands
4. Nombre: "Command Listener"
5. Haz clic en "Done"

6.7 Configurar Debug Node

1. Haz doble clic en el debug node
2. Salida (Output): Complete msg object
3. Nombre: "Incoming Messages"
4. Haz clic en "Done"

6.8 Estructura de Flujo Final

Su flujo completo debería ser:

Saliente: Inject → Function → MQTT Out Entrante: MQTT In → Debug

Paso 7: Desplegar y Probar la Configuración

7.1 Desplegar Flujo

1. Haz clic en el botón "Deploy" (esquina superior derecha)
2. Verificar el mensaje de despliegue exitoso
3. Verificar indicadores de estado de nodo:
   • Punto verde: Conectado al broker
   • Punto rojo: Conexión fallida
   • Punto amarillo: Conectando

7.2 Prueba de Comunicación Interna

Prueba de la publicación MQTT de la cámara:

1. Haz clic en el botón de inyección para enviar un mensaje de prueba
2. Verificar que el nodo MQTT Out muestre actividad
3. Verificar el panel de depuración si tienes mensajes externos

7.3 Prueba Externa (Opcional)

Prueba con un cliente MQTT externo para enviar comandos a la cámara:

Usando herramientas de línea de comandos:

# Send a test command to the camera
mosquitto_pub -h 10.250.0.100 -t "camera/commands" -m "test_command"

Resultado esperado: El nodo de depuración debería mostrar el mensaje entrante en el panel de depuración de Node-RED.

7.4 Verificar la Comunicación

Verifique estos aspectos:

Prueba	Resultado Esperado	Estado
Conexión al Broker	Estado verde en nodos MQTT	☐
Publicación de mensajes	La inyección dispara MQTT Out correctamente	☐
Recepción de mensajes	El depurador muestra mensajes externos	☐
Re-conexión	Reconexión automática tras interrupción de red	☐

Paso 8: Solución de Problemas de MQTT

8.1 Problemas de Conexión

Problema	Síntomas	Solución
No se puede conectar al broker	Indicadores de estado rojos	Verifique IP y puerto del broker
Fallo de autenticación	Conexión denegada	Verifique usuario/contraseña
Time-outs de red	Estado de conexión amarillo	Verifique la conectividad de la red
Bloqueo por firewall	No hay intento de conexión	Abra los puertos MQTT

8.2 Problemas de Mensajes

Problema	Síntomas	Solución
No se reciben mensajes	Depurador no muestra nada	Verifique suscripciones al tema
Los mensajes no se publican	Los clientes externos no ven nada	Verifique los temas de publicación
Errores de formato de mensaje	Fallos de parseo	Use mensajes de texto simples
Mensajes perdidos	Entrega intermitente	Verifique la conexión al broker

8.3 Problemas de rendimiento

Problema	Síntomas	Solución
Alta latencia	Entrega de mensajes con retardo	Verifique el rendimiento del broker
Caídas de conexión	Reconexiones frecuentes	Ajuste la configuración de keep-alive
Sobrecarga de mensajes	Sobrecarga del broker	Implementar la limitación de la velocidad de mensajes

8.4 Técnicas de depuración

Solución de problemas de forma sistemática:

1. Verifique el estado de la conexión del broker en Node-RED
2. Monitoree el panel de depuración de Node-RED para el flujo de mensajes
3. Utilice mensajes de texto simples antes de datos complejos
4. Verifique la conectividad de red con ping
5. Pruebe con temas básicos antes de flujos avanzados

¡Éxito! La comunicación MQTT está lista

Su sistema de comunicación MQTT ya puede:

• Conectarse a brokers MQTT con autenticación adecuada
• Suscribirse a temas para recibir comandos y datos
• Publicar mensajes para actualizaciones de estado y respuestas
• Manejar formatos de mensajes JSON para una comunicación estructurada
• Reconectarse automáticamente tras interrupciones de red
• Soportar múltiples niveles de QoS para diferentes prioridades de mensajes

Mantenimiento continuo

Verificaciones regulares del sistema

• Monitorear el estado de la conexión del broker en Node-RED
• Verificar la entrega de mensajes con mensajes de prueba
• Verificar los logs del broker en busca de patrones de error
• Actualizar las credenciales de autenticación según sea necesario

Monitoreo de rendimiento

• Rastrear la latencia de mensajes y los tiempos de entrega
• Monitorear el uso de recursos del broker para escalabilidad
• Analizar los patrones de uso de temas para optimización
• Revisar la configuración de QoS basada en los requisitos reales

Próximos pasos

Después de configurar la comunicación MQTT básica:

1. Implementar flujos de mensajes específicos para su aplicación
2. Configurar jerarquías de temas para una comunicación organizada
3. Añadir medidas de seguridad, como cifrado TLS
4. Integrar con sistemas externos utilizando protocolos MQTT establecidos
5. Crear paneles de monitoreo para la salud del sistema

🔗 Ver También

• Disparador por MQTT
• Configuración de comunicación TCP
• Configuración de RS-232
• Conectar al PLC ( Ethernet/IP, PROFINET)
• Fundamentos de Node-RED