MQTT 通信设置

本指南向您展示如何通过 Node-RED 配置 OV20i 摄像头与外部设备之间的 MQTT 通信。MQTT 提供轻量级、可靠的消息传递，适用于物联网应用和远程设备通信。

何时使用 MQTT 通信： IoT 设备集成、远程监控系统、publish/subscribe 消息模式、低带宽环境、分布式传感网络，或在需要具有自动重连能力的可靠消息传递时。

前提条件

OV20i 摄像系统已设置并连接
摄像头与 MQTT broker 之间的网络连通性
MQTT broker 可用（本地或云端）
对 MQTT 概念（topics、publish/subscribe）有基本理解
摄像头上已配置活动 recipe

MQTT 通信概览

MQTT 关键概念：

Broker: Central server that routes messages between clients
Topics: Message categories (e.g., "camera/status", "commands/trigger")
Publish: Send messages to a topic
Subscribe: Receive messages from a topic
QoS: Quality of Service levels (0, 1, 2)

步骤 1：验证网络配置

1.1 检查相机网络设置

进入系统设置
记下摄像头 IP 地址（例如 192.168.0.100）
验证与 MQTT broker 的网络连通性

1.2 MQTT Broker 要求

确保 MQTT broker 可访问：

同一网络： 摄像头必须能够访问 broker 的 IP 地址
端口访问： 默认 MQTT 端口 1883（TLS 为 8883）
认证： 如 broker 需要，输入用户名/密码
防火墙： 允许所需端口的 MQTT 流量

1.3 网络需求

组件	IP 地址	端口	说明
摄像头	`192.168.0.100`	N/A	必须能访问 broker
MQTT Broker	`192.168.0.200`	1883	标准 MQTT 端口
客户端设备	`192.168.0.xxx`	变动	任何订阅的设备

步骤 2：打开 Node-RED 编辑器

2.1 导航至 IO Block

在 Recipe Editor 打开活动 recipe
点击 Configure IO 或在面包屑菜单中选择 IO Block 进入 Node-RED 编辑器

2.2 验证 MQTT Nodes 可用

检查 Node-RED 调色板中的 MQTT 节点：

mqtt in - 订阅 MQTT 主题
mqtt out - 发布至 MQTT 主题

检查点： 您应该在左侧面板的网络区域看到 MQTT 节点。

步骤 3：配置 MQTT Broker 连接

3.1 添加 MQTT Broker 配置

将 "mqtt in" 节点拖到画布上（用于初始设置）
双击节点 打开配置
点击 Server 字段旁的铅笔图标
点击 "Add new mqtt-broker"

3.2 配置 Broker 设置

基本 Broker 配置：

设置	值	描述
名称	Camera MQTT Broker	描述性标识符
服务器	`192.168.0.200`	MQTT broker IP 地址
端口	1883	标准 MQTT 端口
协议	MQTT V3.1.1	推荐版本
客户端 ID	(自动生成)	留空以自动生成

3.3 认证设置（如需）

若 broker 需要认证：

Setting	Description
Username	MQTT broker 用户名
Password	MQTT broker 密码
Use TLS	启用以实现安全连接（端口 8883）

3.4 高级设置

Connection Options:

Setting	Recommended Value	Description
Keep Alive	60 seconds	心跳间隔
Clean Session	True	每次连接从新开始
Auto Connect	True	自动重新连接

3.5 保存 Broker 配置

Click "Add" 保存 broker 设置
Click "Done" 关闭节点配置
Broker configuration 现已可用于所有 MQTT 节点

第 4 步：配置 MQTT Input（订阅）

4.1 设置 MQTT In 节点

Select the "mqtt in" node you added
Double-click to configure
Configure subscription settings:

4.2 MQTT In 配置

订阅设置：

Setting	Example Value	Description
Server	Camera MQTT Broker	选择已配置的 broker
Topic	camera/commands	订阅的主题
QoS	0	消息传递质量
Output	auto-detect	消息格式
Name	Command Listener	节点标识符

4.3 主题命名规范

推荐的主题结构：

Purpose	Topic Example	Usage
Commands	camera/commands	接收控制命令
Status requests	camera/status/request	状态信息请求
Configuration	camera/config	配置变更

4.4 配置消息处理

Add "debug" node 以监控传入消息
Connect: MQTT In → Debug
Configure debug node 以显示完整消息

第 5 步：配置 MQTT Output（Publish）

5.1 添加 MQTT Out 节点

Drag "mqtt out" node onto canvas
Double-click to configure
Select same broker 配置

5.2 MQTT Out 配置

发布设置：

Setting	Example Value	Description
Server	Camera MQTT Broker	与输入相同的 broker
Topic	camera/responses	相机响应的主题
QoS	0	消息传递质量
Retain	False	不存储最后一条消息
Name	Response Publisher	节点标识符

5.3 响应主题结构

推荐的响应主题：

Response Type	Topic Example	Usage
Status updates	camera/status	相机状态信息
Results	camera/results	检查结果
Acknowledgments	camera/ack	命令确认

第 6 步：创建基本通信流程

6.1 构建发送消息流程

创建一个从相机发布消息的流程：

Add "inject" node 用于触发消息
Add "function" node 用于消息格式化
Add "mqtt out" node 用于发布
Connect: Inject → Function → MQTT Out

6.2 构建接收消息流程

创建一个单独的接收消息流程：

Add "mqtt in" node 用于订阅
Add "debug" node 用于监控
Connect: MQTT In → Debug

6.3 配置注入节点

双击注入节点
配置设置：
- 名称: "发送测试消息"
- 有效载荷: 时间戳
- 主题: (留空)
点击“完成”

6.4 配置函数节点

简单消息格式化：

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

双击函数节点
将上面的代码复制到 On Message 选项卡
名称: "格式化消息"
点击“完成”

6.5 配置 MQTT Out 节点

双击 MQTT Out 节点
选择 broker：Camera MQTT Broker（先前配置）
主题: (留空 - 由函数节点设置)
名称: "发布状态"
点击“完成”

6.6 配置 MQTT In 节点

双击 MQTT In 节点
选择 broker：Camera MQTT Broker
主题: camera/commands
名称: "命令监听器"
点击“完成”

6.7 配置调试节点

双击调试节点
输出: 完整消息对象
名称: "传入消息"
点击“完成”

6.8 最终流结构

您的完整流应为：

输出流： 注入 → 函数 → MQTT Out 输入流： MQTT In → 调试

Step 7: 部署并测试配置

7.1 部署流

点击“部署”按钮（右上角）
验证部署成功信息
检查节点状态指示灯：
- 绿色圆点： 已连接到 broker
- 红色圆点： 连接失败
- 黄色圆点： 正在连接

7.2 测试内部通信

测试相机的 MQTT 发布：

点击注入按钮 发送测试消息
验证 MQTT Out 节点 显示活动
如有外部消息，请检查调试面板

7.3 外部测试（可选）

使用外部 MQTT 客户端向相机发送命令的测试：

使用命令行工具：

# Send a test command to the camera
mosquitto_pub -h 192.168.0.100 -t "camera/commands" -m "test_command"

预期结果： 调试节点应在 Node-RED 调试面板中显示传入的消息。

7.4 验证通信

请检查以下方面：

测试	预期结果	状态
Broker 连接	MQTT 节点上的绿色状态	☐
消息发布	注入成功触发 MQTT Out	☐
消息接收	调试显示外部消息	☐
重连	网络中断后自动重新连接	☐

Step 8: 调试 MQTT 问题

8.1 连接问题

问题	症状	解决方法
无法连接到 broker	红色状态指示灯	检查 broker IP 和端口
身份验证失败	连接被拒绝	验证用户名/密码
网络超时	黄色连接状态	检查网络连通性
防火墙阻塞	无连接尝试	打开 MQTT 端口

8.2 消息问题

问题	症状	解决方法
未收到消息	调试显示为空	检查主题订阅
消息未发布	外部客户端未看到消息	验证发布主题
消息格式错误	解析失败	使用简单文本消息
消息丢失	间歇性传递	检查 broker 连接

8.3 性能问题

问题	症状	解决方案
高延迟	消息交付延迟	检查消息代理性能
连接中断	频繁重新连接	调整 keep-alive 设置
消息泛滥	消息代理过载	实现消息限流

8.4 调试技巧

系统性故障排除：

在 Node-RED 中检查消息代理连接状态
监控 Node-RED 调试面板以查看消息流
在复杂数据之前使用简单文本消息
使用 ping 验证网络连通性
在使用高级流程前，先以基础主题进行测试

成功！您的 MQTT 通信就绪

您的 MQTT 通信系统现在可以：

使用正确身份验证连接到 MQTT brokers
订阅主题以接收命令和数据
发布消息以实现状态更新和响应
处理用于结构化通信的 JSON 消息格式
在网络中断后自动重新连接
支持多种 QoS 级别以适应不同的消息优先级

持续维护

定期系统检查

在 Node-RED 中监控消息代理连接状态
使用测试消息验证消息传递
检查消息代理日志以查找错误模式
根据需要更新身份验证凭据

性能监控

跟踪消息延迟和交付时间
监控消息代理资源使用情况以实现可扩展性
分析主题使用模式以实现优化
根据实际需求回顾 QoS 设置

下一步

在建立基本 MQTT 通信后：

为您的应用实现特定的消息工作流
为有序通信设置主题层级
添加安全措施，如 TLS 加密
使用已建立的 MQTT 协议与外部系统进行集成
为系统健康创建监控仪表板

前提条件​

MQTT 通信概览​

步骤 1：验证网络配置​

1.1 检查相机网络设置​

1.2 MQTT Broker 要求​

1.3 网络需求​

步骤 2：打开 Node-RED 编辑器​

2.1 导航至 IO Block​

2.2 验证 MQTT Nodes 可用​

步骤 3：配置 MQTT Broker 连接​

3.1 添加 MQTT Broker 配置​

3.2 配置 Broker 设置​

3.3 认证设置（如需）​

3.4 高级设置​

3.5 保存 Broker 配置​

第 4 步：配置 MQTT Input（订阅）​

4.1 设置 MQTT In 节点​

4.2 MQTT In 配置​

4.3 主题命名规范​

4.4 配置消息处理​

第 5 步：配置 MQTT Output（Publish）​

5.1 添加 MQTT Out 节点​

5.2 MQTT Out 配置​

5.3 响应主题结构​

第 6 步：创建基本通信流程​

6.1 构建发送消息流程​

6.2 构建接收消息流程​

6.3 配置 注入节点​

6.4 配置 函数节点​

6.5 配置 MQTT Out 节点​

6.6 配置 MQTT In 节点​

6.7 配置 调试节点​

6.8 最终流结构​

Step 7: 部署并测试配置​

7.1 部署流​

7.2 测试内部通信​

7.3 外部测试（可选）​

7.4 验证通信​

Step 8: 调试 MQTT 问题​

8.1 连接问题​

8.2 消息问题​

8.3 性能问题​

8.4 调试技巧​

成功！您的 MQTT 通信就绪​

持续维护​

定期系统检查​

性能监控​

下一步​

🔗 参考​