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MQTT 通信设置

本指南演示如何使用 Node-RED 在 OV80i 摄像头与外部设备之间配置 MQTT 通信。MQTT 提供面向物联网应用与远程设备通信的轻量级、可靠的消息传递。

何时使用 MQTT 通信： 物联网设备集成、远程监控系统、发布/订阅消息模式、低带宽环境、分布式传感器网络，或需要具备自动重连的可靠消息传递。

先决条件​

  • OV80i 摄像头系统已设置并连接
  • 摄像头与 MQTT broker 之间的网络连接
  • 可用的 MQTT broker（本地或云端）
  • 对 MQTT 概念（topics、publish/subscribe）的基本理解
  • 摄像头上配置了活动配方

MQTT 通信概览​

MQTT 关键概念：

  • Broker： 在客户端之间路由消息的集中服务器
  • Topics： 消息类别（例如 "camera/status"、"commands/trigger"）
  • Publish： 将消息发布到一个 topic
  • Subscribe： 从一个 topic 接收消息
  • QoS： 服务质量级别（0、1、2）

第 1 步：验证网络配置​

1.1 检查摄像头网络设置​

  1. 打开系统设置
  2. 记录摄像头 IP 地址（如 10.250.0.100）
  3. 验证到 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 使用 8883）
  • 身份验证： 如 broker 要求，请提供用户名/密码
  • 防火墙： 允许在所需端口上进行 MQTT 流量

1.3 网络需求​

组件IP 地址端口备注
摄像头10.250.0.100N/A必须可访问 broker
MQTT Broker10.250.0.2001883标准 MQTT 端口
客户端设备10.250.0.xxx变量任何订阅设备

第 2 步：访问 Node-RED 编辑器​

2.1 转到 IO Block​

  1. 在 Recipe Editor 中打开你的活动配方
  2. 点击 Configure IO 或在面包屑菜单中选择 IO Block 以进入 Node-RED 编辑器

2.2 验证 MQTT 节点是否可用​

在 Node-RED 调色板中检查 MQTT 节点：

  • mqtt in - 订阅 MQTT 主题
  • mqtt out - 发布到 MQTT 主题

检查点： 左侧面板的 Network（网络）部分应能看到 MQTT 节点。

第 3 步：配置 MQTT Broker 连接​

3.1 添加 MQTT Broker 配置​

  1. 将 "mqtt in" 节点拖到画布上（用于初始设置）
  2. 双击节点 打开配置
  3. 点击 Server 字段旁的铅笔图标
  4. 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192.168.0.200MQTT broker IP 地址
端口1883标准 MQTT 端口
协议MQTT V3.1.1建议版本
Client ID(auto-generate)留空以自动生成

3.3 身份验证设置（如需）​

If broker requires authentication：

SettingDescription
UsernameMQTT broker 用户名
PasswordMQTT broker 密码
Use TLS启用 TLS 以实现安全连接（端口 8883）

3.4 高级设置​

连接选项：

SettingRecommended ValueDescription
Keep Alive60 秒心跳间隔
Clean SessionTrue每次连接重新开始
Auto ConnectTrue自动重连

3.5 保存 Broker 配置​

  1. 单击 "Add" 以保存代理设置
  2. 单击 "Done" 以关闭节点配置
  3. Broker 配置 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​

  1. 选择你添加的 "mqtt in" 节点
  2. 双击进行配置
  3. 配置订阅设置：

4.2 MQTT In 配置​

订阅设置：

设置示例值说明
服务器Camera MQTT Broker选择已配置的 broker
主题camera/commands要订阅的主题
QoS0消息投递质量
输出auto-detect消息格式
名称Command Listener节点标识符

4.3 主题命名约定​

推荐的主题结构：

用途主题示例用法
命令camera/commands接收控制命令
状态请求camera/status/request状态信息请求
配置camera/config配置变更

4.4 配置消息处理​

  1. 添加 "debug" 节点 以监控传入消息
  2. 连接： MQTT In → Debug
  3. 配置 debug 节点 以显示完整消息

第 5 步：配置 MQTT Output（Publish）​

5.1 添加 MQTT Out 节点​

  1. 将 "mqtt out" 节点 拖到画布上
  2. 双击进行配置
  3. 选择相同的 broker 配置

5.2 MQTT Out 配置​

发布设置：

SettingExample ValueDescription
服务器Camera MQTT Broker与输入相同的 broker
主题camera/responses相机响应的主题
QoS0消息投递质量
RetainFalse不存储最后一条消息
名称Response Publisher节点标识符

5.3 响应主题结构​

推荐的响应主题：

响应类型主题示例用法
状态更新camera/status相机状态信息
结果camera/results检测结果
确认camera/ack命令确认

第 6 步：创建基本通信流​

6.1 构建输出消息流​

创建一个流以从相机发布消息：

  1. 添加“inject”节点 以触发消息
  2. 添加“function”节点 以格式化消息
  3. 添加“mqtt out”节点 以发布
  4. 连接： Inject → Function → MQTT Out

6.2 构建输入消息流​

创建一个单独的流以接收消息：

  1. 添加“mqtt in”节点 以订阅
  2. 添加“debug”节点 以监控
  3. 连接： MQTT In → Debug

6.3 配置 Inject Node​

  1. 双击 Inject 节点
  2. 配置设置：
    • 名称: "Send Test Message"
    • 有效载荷: 时间戳
    • 主题: (留空)
  3. 点击 "完成"

6.4 Configure Function Node​

简单消息格式化：

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

  1. 双击 Function 节点
  2. 将上面的代码复制到 "On Message" 选项卡
  3. 名称: "Format Message"
  4. 点击 "完成"

6.5 Configure MQTT Out Node​

  1. 双击 mqtt out 节点
  2. 选择 broker： Camera MQTT Broker（已配置）
  3. 主题： (留空 - 由 function node 设置)
  4. 名称: "Publish Status"
  5. 点击 "完成"

6.6 Configure MQTT In Node​

  1. 双击 mqtt in 节点
  2. 选择 broker： Camera MQTT Broker
  3. 主题： camera/commands
  4. 名称: "Command Listener"
  5. 点击 "完成"

6.7 Configure Debug Node​

  1. 双击 Debug 节点
  2. 输出： 完整的 msg 对象
  3. 名称: "Incoming Messages"
  4. 点击 "完成"

6.8 Final Flow Structure​

您的完整流程应为：

输出（Outgoing）: Inject → Function → MQTT Out 输入（Incoming）: MQTT In → Debug

Step 7: Deploy and Test Configuration​

7.1 Deploy Flow​

  1. 点击 "Deploy" 按钮（右上角）
  2. 验证部署成功 消息
  3. 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 Test Internal Communication​

测试相机的 MQTT 发布：

  1. 点击注入按钮 以发送测试消息
  2. 验证 MQTT Out 节点 是否有活动
  3. 如果有外部消息，请检查调试面板

7.3 External Testing (Optional)​

使用外部 MQTT 客户端向相机发送命令进行测试：

使用命令行工具：

# Send a test command to the camera
mosquitto_pub -h 10.250.0.100 -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消息。

7.4 Verify Communication​

请检查以下方面：

测试项预期结果状态
Broker 连接MQTT 节点显示绿色状态☐
消息发布注入触发 MQTT Out 成功☐
消息接收调试显示外部消息☐
重新连接网络中断后自动重新连接☐

Step 8: Troubleshooting MQTT Issues​

8.1 Connection Problems​

问题症状解决方案
无法连接到 broker红色状态指示灯检查 broker 的 IP 和端口
身份验证失败连接被拒绝验证用户名/密码
网络超时正在连接的黄色状态检查网络连通性
防火墙阻止未进行连接尝试打开 MQTT 端口

8.2 Message Issues​

问题症状解决方案
未收到消息调试输出为空检查主题订阅
消息未发布外部客户端未看到任何消息验证发布主题
消息格式错误解析失败使用简单文本消息
消息丢失间歇性传输检查 broker 连接

8.3 性能问题​

问题症状解决方法
高延迟消息传递延迟检查消息代理的性能
连接断开频繁重新连接调整 keep-alive 设置
消息洪泛消息代理过载实施消息节流

8.4 调试技巧​

系统性排错：

  1. 在 Node-RED 中检查消息代理连接状态
  2. 监控 Node-RED 调试面板 以查看消息流
  3. 在处理复杂数据前使用简单文本消息
  4. 使用 ping 验证网络连通性
  5. 在进行高级流程前使用基础主题进行测试

成功！您的 MQTT 通信已就绪​

您的 MQTT 通信系统现在可以：

  • 使用适当的认证连接到 MQTT 代理
  • 订阅主题以接收指令和数据
  • 发布消息以进行状态更新和响应
  • 处理 JSON 消息格式，实现结构化通信
  • 网络中断后自动重新连接
  • 针对不同消息优先级支持多种 QoS 级别

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投递
  • 检查消息代理日志以查找错误模式
  • 根据需要更新认证凭据

性能监控​

  • 跟踪消息延迟和投递时间
  • 监控消息代理资源使用情况以提升可扩展性
  • 分析主题使用模式以进行优化
  • 根据实际需求评估 QoS 设置

下一步​

在建立基本 MQTT 通信后：

  1. 为您的应用实现具体的消息工作流
  2. 建立主题层级结构以实现有序通信
  3. 增加安全措施，如 TLS 加密
  4. 使用既定的 MQTT 协议与外部系统集成
  5. 创建系统健康监控仪表板

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