Kankun wifi plug 활용을 위해 OpenHAB2 + MQTT 설치하기(Ubuntu 12.04)

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이번 글은 우분투 12.04를 기준으로 OpenHAB2와 Mosquitto를 설치해서 MQTT 바인딩을 통해 가상의 스위치의 상태를 보고 제어하는 과정이다. 궁극적으로는 실제 센서나 원격제어 가능한 스위치에 사용할 수 있는 방법으로써 OpenHAB을 어떻게 사용할 수 있는지, MQTT를 가지고 어떻게 HW등과 연동하는지 알 수 있는 기회가 되었으면 한다. 추후 Kankun wifi plug를 위한 준비 과정이다. 참 길다 ㅠ.ㅠ

Zulu

다음은 OpenHAB2에서 권장하는 Open JDK계열의 Zulu를 설치하고 설정하는 과정이다.

Installation (http://zulu.org/zulu-community/zuludocs)

sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-keys 0x219BD9C9 
sudo apt-add-repository 'deb http://repos.azulsystems.com/ubuntu stable main' 
sudo apt-get update 
sudo apt-get install zulu-8

Additional setups

cd ~ 한 후 vi .profile해서 다음을 추가해준다.

export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/zulu-8-amd64/
export PATH=/$JAVA_HOME/bin:$PATH

그 후 source .profile해주면 된다.

Choose JDK

혹시 이미 JDK가 설치되어있는 경우에는 sudo update-alternatives --config java해서 선택해줘야 한다.

OpenHAB2

설치(http://docs.openhab.org/installation/linux.html#package-repository-installation)

wget -qO - 'https://bintray.com/user/downloadSubjectPublicKey?username=openhab' | sudo apt-key add - echo 'deb http://dl.bintray.com/openhab/apt-repo2 stable main' | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/openhab2.list 
sudo apt-get update 
sudo apt-get install openhab2 openhab2-addons

서비스 제어

  • sudo update-rc.d openhab2 defaults
  • sudo /etc/init.d/openhab2 start
  • sudo /etc/init.d/openhab2 stop
  • Restart 명령의 경우 서비스가 제대로 종료안되는 이슈가 있으므로 stop 후 start해야 함.

초기 설정

  • sudo /etc/init.d/openhab2 start
  • 웹브라우저에서 http://openhab_server_ip:8080 접속
  • Standard package setup 클릭해서 UI 설치
  • Paper UI 선택
  • 우측 상단 메뉴 > Addons > Bindings tab에서 MQTT binding 선택 후 설치

MQTT

가벼운 메시징 프로토콜로서 센서 등과 같은 HW에서 사용하기 좋은 통신 방법이다. HTTP바인딩과 달리, 메시징 서버(=브로커)가 외부접근 가능하면, 방화벽 등의 상관없이 통신이 가능하여 선택하였다. 사실 로컬네트워크안에 라즈베리파이를 가지고 MQTT 서버(=브로커)를 운영해도 괜찮지만, 이미 가지고 있는 $5 짜리 DigitalOcean 가상서버에 OpenHAB2와 MQTT서버를 운영함으로써, 방화벽 등의 문제도 피해갈 수 있으리라는 판단이었다. (사실 인터넷망이 공인 ip를 주지 않는 서비스라서 ㅠ.ㅠ)

설치

sudo apt-get install python-software-properties 
sudo apt-add-repository ppa:mosquitto-dev/mosquitto-ppa 
sudo apt-get update 
sudo apt-get install mosquitto mosquitto-clients

기본 테스트

  • 터미널 1: mosquitto_sub -h localhost -t /test_topic
  • 터미널 2: mosquitto_pub -h localhost -t /test_topic -m ‘Message from terminal 2’
  • Topic = 채팅방이라고 생각하면 됨

OpenHAB2 + MQTT기반 Switch 연동

현재 시점으로 MQTT binding의 경우 OpenHAB2의 UI에서 설정이 안되므로 1.x처럼 파일을 직접 편집해야 함

/etc/openhab2/services/mqtt.cfg

# mymqtt = MQTT broker name
mymqtt.url=tcp://localhost:1883
mymqtt.clientId=openHAB
mymqtt.qos=2
mymqtt.retain=true
mymqtt.async=true

/etc/openhab2/items/switch.items

# mqttsw1 : OpenHAB2내부에서 사용되는 id
# mqtt : mqtt type binding
# mymqtt : broker name
# /testsw/1/command : 제어용 MQTT 채널
# /testsw/1/state: 상태확인용 MQTT 채널

Switch mqttsw1 “Switch 1″ (all) {mqtt=”>[mymqtt:/testsw/1/command:command:ON:1],>[mymqtt:/testsw/1/command:command:OFF:0],<[mymqtt:/testsw/1/state:state:ON:1],<[mymqtt:/testsw/1/state:state:OFF:0]”}

/etc/openhab2/sitemaps/Test.sitemap

# Test : sitemap name, file name과 일치해야 함
# mqttsw1: OpenHAB2내부에서 사용되는 id
# “MQTT Switch 1”: UI에서 표시되는 레이블
sitemap Test label=”Menu”
{
  Frame label=”MQTT”
  {
    Switch item=mqttsw1 label=”MQTT Switch 1″
  }
}

안드로이드폰에 OpenHAB 설치 설치

  • 실행 후 처음 보는 선택창에서 _default 선택(의미없슴)
  • 우측 상단 버튼(…) 눌러서 Setting 진입 후 demo mode uncheck 한 후 openHAB URL에 http://openhab_server_ip:8080 입력 후 이전으로 돌아가기 버튼 누르면 지정해준 서버에 연결함

  • 우측 상단 버튼(…) 눌러서 Select default sitemap 선택해서 위에서 생성해준 Test를 선택하면 다음처럼 제어버튼 및 현재 상태를 볼 수 있슴

    openhab_android_app

안드로이드에서 테스트

  • OpenHAB서버에서 tail -f /var/log/openhab2/events.log 해서 상태변화를 감지함

  • Toggle 스위치를 선택할 때마다 다음과 같은 메시지가 나오면서 상태가 변화됨을 확인

    2017-02-27 19:58:24.608 [ItemCommandEvent ] - Item ‘mqttsw1’ received command OFF 2017-02-27 19:58:24.614 [ItemStateChangedEvent ] - mqttsw1 changed from ON to OFF

MQTT 메시지를 가지고 테스트(HW 스위치 시뮬레이션)

  • OpenHAB서버에서 tail -f /var/log/openhab2/events.log 해서 상태변화를 감지함
  • mosquitto_pub -h localhost -t /testsw/1/state -m 1 실행 후 상태가 ON으로 변하는 지 확인(참고로 1, 0, ‘1’, ‘0’ 모두 가능함)

MQTT 사용자 인증 / 토픽 접근 제어

  • sudo vi /etc/mosquitto/mosquitto.users 해서 아이디:암호 형식으로 user_1:password_1처럼 1줄에 1개씩 기재
  • sudo mosquitto_passwd -U /etc/mosquitto/mosquitto.users

  • sudo vi /etc/mosquitto/mosquitto.conf 해서 다음을 추가

    allow_anonymous false password_file /etc/mosquitto/mosquitto.users

  • sudo service mosquitto restart해서 재시작

테스트 해보자.

  • 터미널 1: mosquitto_sub -h localhost -t /test_topic -u user_1 -P password_1
  • 터미널 2:
    • mosquitto_pub -h localhost -t /test_topic -m "Message from terminal 2" -u user_1 -P password_1 > OK
    • mosquitto_pub -h localhost -t /test_topic -m "Message from terminal 2" > Connection refused

  • sudo vi /etc/mosquitto/mosquitto.acl 해서 다음을 추가

    user user_1 topic /testsw/1/command topic /testsw/1/state

sudo service mosquitto restart

테스트 해보자.

  • 터미널 1: mosquitto_sub -h localhost -t /testsw/1/state -u user_1 -P password_1
  • 터미널 2: mosquitto_pub -h localhost -t /testsw/1/state -m "ON" -u user_1 -P password_1 > OK
  • 터미널 1: mosquitto_sub -h localhost -t /testsw/**2**/state -u user_1 -P password_1
  • 터미널 2: mosquitto_pub -h localhost -t /testsw/**2**/state -m "ON" -u user_1 -P password_1  > 메시지가 보내지지 않음

OpenHAB2의 mqtt.cfg 변경

설정한 아이디/암호를 /etc/openhab2/services/mqtt.cfg에 반영

mymqtt.user=user_1 
mymqtt.pwd=password_1
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