IoT Ekosisteminde MQTT ile Uçtan Uca Veri Yönetimi

IoT ( Internet of Things) dünyasında milyarlaca cihaz, sensör ve sistem sürekli olarak veri üretiyor ve bu verilerin hızlı, güvenilir ve düşük maliyetli bir şekilde iletilmesi gerekiyor. Bu noktada MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) devreye giriyor.

MQTT, Shelly gibi akıllı cihazlar ile ThingsBoard gibi IoT platformlarını birbirine bağlayan, modern IoT mimarisinin omurga protokollerinden biri.

Size bu yazıda, MQTT’yi temelinden başlayarak daha sonra Shelly cihazlarının ThingsBoard’a nasıl bağlandığını anlatıp MQTT’nin farklı sektörlerdeki kullanım alanlarından bahsedeceğim. Son olarak da Shelly + MQTT + ThingsBoard entegrasyonundan bahsedip yazımı bitireceğim. Şimdiden iyi okumalar dilerim.

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) Nedir?

Öncelikle MQTT’nin tanımından bahsetmek istiyorum. MQTT IoT cihazların hafif, hızlı ve güvenilir bir şekilde iletişim kurmasını sağlayan bir publish-subscribe tabanlı bir mesajlaşma protokolüdür. MQTT’nin öne çıkan özelliklerini şöyle sıralayabilirim:

• Hafif -> Düşük bant genişliği ve düşük güç tüketimi.
• Hızlı -> TCP/IP üzerinden düşük gecikmeli iletişim.
• Güvenilir -> QoS (ne olduğunu öğrenmek için üzerine tıklayabilirsiniz) seviyeleri ile veri kaybını önleyebilir.
• Platform Bağımsız -> Python, Flutter, Shelly, ESP32, RaspberryPi ve ThingsBoard ile sorunsuz çalışır.

MQTT Nasıl Çalışır?

MQTT mimarisi 3 ana bileşenden oluşur:

1. Broker: Mesajları alır, doğru abonelere iletir. Ör: Mosquitto, EMQX, HiveMQ, ThingsBoard
2. Publisher: Bir topic üzerinden veri yayınlayan cihaz veya servis. Ör: Shelly cihazları.
3. Subscriber: Bir veya birden fazla topic’i dinleyen cihaz veya uygulama. Ör: ThingsBoard, Flutter uygulaması.

Publish-Subscribe Mekanizması

MQTT, klasik istemci-sunucu modelinden farklı çalışır. Mesajlar doğrudan cihazlar arasında değil, broker aracılığıyla yönlendirilir. Akış mantığı ise şu şekilde işler:

1. Publisher bir topic’e mesaj gönderir.
2. Broker, mesajı alır ve ilgili subscriber’lara iletir. ,
3. Subscriber sadece abone olduğu topic’leri dinler, diğerlerini almaz.

[embed]

Bu yapı sayesinde:

• Tek yönlü bağımlılık ortadan kalkar.
• Publisher, subscriber’ları bilmek zorunda değildir.
• Broker, mesaj yönlendirmeyi optimize eder.

MQTT Broker’ın Rolü

MQTT Broker, protokolün merkezidir. Görevleri:

• Publisher’dan gelen mesajları almak.
• Topic tablosuna göre aboneleri belirlemek.
• Mesajları sadece ilgili abonelere iletmek.
• QoS kurallarını uygulamak.
• Retain, LWT( Last Will and Testament) ve oturum yönetimini sağlamak.

Özetle: Broker, MQTT’nin postanesidir.

Topic Tabanlı Yönlendirme

MQTT’de mesajlar topic denilen adreslere gönderilir. Topic yapısı hiyerarşiktir ve ‘ / ‘ ile ayrılır.

[embed]

Wildcard’lar:

‘ + ‘ : Tek seviyeyi kapsar. -> home/+/temperature

‘ # ‘ : Tüm alt seviyeleri kapsar. -> home/#

Bu yapıyla beraber ThingsBoard, Shelly cihazlarının tüm verilerini kolayca dinleyebilir.

QoS (Quality of Service) Mantığı

MQTT, veri güvenilirliği için 3 farklı QoS seviyesi sağlar:

1. 0 (At Most Once) : Mesaj tek seferde gönderilir, doğrulama yok. Telemetry verileri ve shelly sensörlerinde kullanılır.
2. 1 (At Least Once) : Mesajın ulaştığı PUBACK ile onaylanır, tekrar olabilir. Röle kontrol komutları.
3. 2 (Exactly Once) : 2 aşamalı el sıkışma (PUBREC, PUBREL, PUBCOMP) tek sefer garantisi. Kritik verilerde kullanılır.

• ThingsBoard + Shelly senaryosunda genelde QoS 0 veya 1 tercih edilir.

Retained Message

Broker, retain bayrağı ile gelen mesajları saklar. Yeni bir cihaz topic’e abone oldugunda, en son mesajı anında alır. Mesela ; shelly röle açık mı kapalı mı? -> Flutter uygulaması bağlanır bağlanmaz son durumu bilir.

LWT(Last Will and Testament)

Cihaz beklenmedik şekilde bağlantıyı kaybederse, broker otomatik olarak önceden belirlenmiş “offline” mesajını yayınlar. Bu sayede ThingsBoard cihazın durumunu anlık olarak gösterebilir.

MQTT Nerelerde Kullanılır?

IoT Projeleri

• Shelly cihazlarından telemetry almak.
• Sensör verilerini ThingsBoard’a göndermek.
• Flutter uygulamasında canlı göstermek.

Akıllı Ev Sistemleri

• Shelly, Sonoff, Tuya gibi cihazlarla röle ve enerji yönetimi.
• Home Assistant üzerinden otomasyon kontrolü.
• Akıllı aydınlatma ve iklimlendirme sistemleri.

Endüstriyel IoT (IIoT)

• Fabrika makinelerinden sıcaklık, basınç ve enerji verisi toplamak.
• PLC sistemleriyle ThingsBoard dashboard’larına veri akışı sağlamak
• Arıza ve anomali tespiti için gerçek zamanlı izleme.

Enerji Yönetim Sistemleri

• Akıllı sayaçlardan enerji tüketimini toplamak.
• Shelly Plug öqttcihazlarıyla cihaz bazlı tüketimi ölçmek.
• ThingsBoard üzerinden enerji raporlaması yapmak.

Akıllı Şehirler

• Sokak lambalarını MQTT üzerinden ThingsBoard ile kontrol etmek.
• Çöp konteyneri doluluk seviyelerini MQTT ile izlemek.
• Trafik sensörlerinden canlı veri toplamak.

Shelly + MQTT + ThingsBoard Entegrasyonu

1. Shelly Web UI -> Settings -> Internet & Security -> Advanced.
2. MQTT’yi etkinleştirin.
3. ThingsBoard bilgilerini girin:

[embed]

ThingsBoard MQTT Endpoint

• Host : tcp://<thingsboard_host>:1883
• Kullanıcı adı: Device Access Token
• Telemetry Topic : v1/devices/me/telemetry

MQTT ile Telemetry Gönderme

[embed]

Flutter ile Gerçek Zamanlı Veri Takibi

[embed]

Yazımı yavaş yavaş noktalayacak olursam: MQTT, IoT dünyasını standart mesajlaşma protokolüdür. Shelly cihazları ve ThingsBoard ile birlikte kullanıldığında:

• Gerçek zamanlı veri takibi
• Enerji tüketimini izleme
• Uzaktan cihaz kontrolü
• Akıllı otomasyon senaryoları kolayca hayata geçirilebilir.

Böylece:

• Shelly cihazları -> MQTT Broker -> ThingsBoard -> Dashboard akışı sorunsuz olur.
• Flutter uygulamasıyla cihazları anlık yönetebilirsiniz.
• Telemetry ve kontrol verileri tek bir ekosistemde birleşir.

Yazımın burada sonuna geldim. Eğer buraya kadar okuduysanız görüşlerinizi benimle paylaşmayı unutmayın. Şimdiden teşekkürler!