常連

IoTで用いる双方向通信技術はMQTTとWebSocketのどちらなのか、なんでもご意見を頂きたいと思い投稿させて頂きます。

一般的にはMQTTがIoTと言われていますが、以下の観点からだと思います。

・処理が軽い
　=> つまり、端末やサーバの費用が安くなる、実装しやすいなどのメリットがある

一方で、MQTTは企業などのFireWallを抜けれないと考えています。
ということはどこでも使えるIoT製品には不向き？と思われます。

WebSocketは接続にHTTPフローを利用しておりポート番号も同じことから多くのFireWallを抜けれるのではないかと考えています。
一部のFireWallで強固なものはWebSocketは通さないようですが、多くの場合が通せるのでは？と考えましたが違いますでしょうか？

家庭向けの製品はMQTTでIoTの用途によって、どっちが良いか違うなどのご意見も何でもお願いします。

（具体性が無いのでコメントできないとのご意見がありましたので以下を追記修正します）
温度センサーは双方向通信を必要としませんが、そのような一般的なIoTでの場合について、
みなさんの個人のご意見をお願いします。

ちなみに私の意見は、WebScoketにすることでサーバなどの費用が上がりますが、
　・IoTデバイスでWebSocketも利用可能な場合が多いこと
　・サーバ費用などがそこまで高く無いこと
から、少しでも利用環境が広がるようにWebSocketが良いのかとも思っています。

今後、企業のFireWallでMQTTも普通に利用できるようになれば良いかとも思いますがセキュリティ上もそちらの方向は難しいかと考えています。

IoTで用いるのはMQTTとWebSocketどっち？

# MQTT通信が途中で止まる
## 概要
　同じLAN内に設置したmqttサーバ(Broker)にアクセスして複数のトピックスを購読(Subscribe)し、受信したメッセージを(先ずは)画面に表示し、通信が安定してできているかチェックしている状態です。プログラムを実行すると、最初のうちは問題なくデータを表示できているのですが、しばらく経過すると同じエラーで停止します。開発環境を示した後に、Pythonコード、出力されるエラーメッセージ、参考にしたサイトを掲示します。

client.loop_forever()がトラブルの根源なのかと思ったのですが、エラーメッセージの最後を見ると、on_disconnection関数のrcという変数が指定の場所にない、と言われおり、何を修正すれば良いのか判りません。どのように修正すればよいのか教えて下さい。

## 環境
- Windows10 64bit
- WinPython (Python v=3.8.3)
- module : paho-mqtt のバージョン= 1.5.1

## Pythonプログラム(ファイル名は、sub.py)
```Pyhon3
import paho.mqtt.client as mqtt
import sys

def on_connect(client, userdata, flag, rc):
    if rc == 0:
        print("Connected with Broker")
    else:
        print("Not Connected with rc=",str(rc))
        sys.exit()

    client.subscribe("AAA/BBB/CCC")
    client.subscribe("AAA/BBB/DDD")

def on_message(client, userdata, msg):
    if msg.topic == "AAA/BBB/CCC":
        print("CCC=", str(msg.payload))
    if msg.topic == "AAA/BBB/DDD":
        print("DDD=", str(msg.payload))

def on disconnect(client, userdata, flag, rc):
    if rc == 1:
        print("Connection Refused : incorrect protocol version")
        sys.exit()
    elif rc == 2:
        print("Connection Refused : invalid client identifier")
        sys.exit()
    elif rc == 3:
        print("Connection Refused : Server unavailable")
        sys.exit()
    elif rc == 4:
        print("Connection Refused : bad username or password")
        sys.exit()
    elif rc == 5:
        print("Connection Refused : not authorised")
        sys.exit()
    else:
        print("Currently Unused")
        sys.exit()

client = mqtt.Client()
client.on_connect = on_connect
client.on_message = on_message
client.on_disconnect = on_disconnect
client.connect(host="BROKER_IP_ADDR", port=1883, keepalive=60)
client.loop_forever()
```

## 出力されるエラーメッセージ
```Error message
Traceback (most recent call last):
File sub.py, line xxx, in <module> client.loop_forever()
File ".../python-3.8.6.amd64\lib\site-packages\paho\mqtt\client.py", line 1779, in loop_forever rc = self.loop(timeout, max_packets)
File ".../python-3.8.6.amd64\lib\site-packages\paho\mqtt\client.py", line 1201, in loop return self.loop_misc()
File ".../python-3.8.6.amd64\lib\site-packages\paho\mqtt\client.py", line 1644, in loop_misc self._do_on_disconnect(rc)
File ".../python-3.8.6.amd64\lib\site-packages\paho\mqtt\client.py", line 3360, in _do_on_disconnect self.on_disconnect(self, self._userdata, rc)

TypeError : on_disconnect() missing 1 required positional argument: "rc"

```

## 参考にしたサイト
[pythonでMQTT送受信](https://qiita.com/hsgucci/items/6461d8555ea1245ef6c2)

MQTT/Subscribeで途中でプログラムが停止する

ROS2のアプリケーションで、クラウドサーバーと通信したいと考えています。

ROS2ではDDSが採用されており、ローカルネットワーク内での機器間通信がサポートされていますが、この仕組みを利用して、パブリックネットワーク上のクラウドサーバーと通信を行うことは可能でしょうか？
もし可能であれば、どのような設定を行えば実現できるでしょうか？

それとも、パブリックネットワーク通信を行うためにはROS2の機能とは別に、自分でHTTP RESTやMQTTの通信を実装するしかないでしょうか。

利用しているROS2のバージョンは、Dashing Diademata です。

ROS2のパブリックネットワーク通信の方法を教えてください。

現在、複数持っているM5Stackを使ってドアベルのようなシステムを作ってみたいと思っています。

1台はボタンが押されたことを知らせる親機として、
その他の数台はベルボタンの子機として稼働させたいと思っています。
[全体のソースはこちら](https://github.com/KenjiMaehara/M5StackTest20211204/tree/AWS_mqtt_add)


子機側ではAWS mqttのpublishのトピックとして
・esp32/pub/0001
・esp32/pub/0002
・esp32/pub/0003
・esp32/pub/0004
このような感じで、それぞれにシリアル番号のように割り当てました。


これらのそれぞれトピックが違うものを下のmessageHandlerで受信するにはどのようにしたらよいのでしょうか？

どうぞ、ご教示の程宜しくお願い致します。

 
 ```cpp
 .#include <MQTTClient.h>

----------（中略）--------------------------------------------------


 void messageHandler(String &topic, String &payload) {
    msgReceived = 1; 
   Serial.println("incoming: " + topic + " - " + payload);
 
}
```

AWSのmqtt通信で複数のトピックをsubscribeすることはできますか？

いつもお世話になっております。
長文ですが、よろしくお願いします。

# 背景
現在、イーサネットで接続された機器間通信をどのように実現するか調査・考察しております。
調査していくと、いわゆるIoT下での機器間通信は、MQTTやAMQPなどのプロトコルが一般的に使われているということがわかりました。
トレンドで確認してみると、主流はMQTTになりつつあるのかなぁという認識です。
そこで、MQTTを導入する前に確認しておきたいこと・疑問に思っていることをご教授いただけないでしょうか。
よろしくお願いします。

### 具体的に想定するシステム構成
* イーサネットで接続される機器が最大20ほどあり、その集合を１ユニットとする
* １ユニットはプライベートネットワークを構成する
* １ユニット内の機器には、デスクトップPCや低スペックの組み込み機器などが属する
* １ユニット内の機器同士で多対多で通信を行う
* ユニットは複数（想定で最大１０００個）あり、ユニットごとに異なるネットワーク空間を形成するが、異なるユニット同士が通信することはない
* 最大１０００個あるユニットを監視するサーバが１つある。監視サーバはWAN（VPN）を経由してどのユニットにも属さないネットワーク空間にある
* 監視サーバは、（１０００ユニット）×（１ユニット内２０機器）の最大２００００機器の状態を１０秒程度の誤差内でリアルタイム監視する

※サーバと各ユニットが異なるネットワーク空間に属するため、ブロードキャストは事実上不可です

# UDPによるマルチキャストとMQTTの比較

自分なりに比較してみたところが以下の通りです。

##### UDPマルチキャストのメリット（MQTTのデメリット）
* コネクション不要なので、UDPによるマルチキャストはリソースコストが低い
* MQTTの環境を整備する必要がない

##### UDPマルチキャストのデメリット（MQTTのメリット）
* 独自プロトコルを定義しなければならないため？（送られてきたマルチキャストについて、その情報を使用するかしないかを機器が取捨選択しなければならないが、その方法を独自に定義する必要がある、など）
* 取りこぼしが発生する可能性があるため？

上記２点が考えられましたが、
１つ目については、MQTTで送られるメッセージの中身自体は独自プロトコルを定義する必要があるため、あまり問題ではないと感じます。
２つ目については、例えばビーコンのように各機器が定期的に情報を発信するシステムであれば問題ないと思います。

# 以上を踏まえて疑問に思っていること

以下、２点ご教授願いします。

** 1. 機器間通信にUDPによるマルチキャスト／ブロードキャストを使用するのは一般的ではないのでしょうか **

色々ググってみると、MQTTなどのTCPベースのM2Mプロトコルを使用する事例ばかり見つかります。
しかし、個人的にはUDPによるマルチキャスト／ブロードキャストも合理的な選択肢なのではと思っています。
実際に、機器間通信にUDPによるマルチキャスト／ブロードキャストを使用するのは一般的ではないのでしょうか？
そして一般的ではないならその理由は何故なのでしょうか？

** 2. UDPのマルチキャスト／ブロードキャストではなく、MQTTを使うメリットは？ **

上の項目に関連しますが、一般的に、UDPのマルチキャスト／ブロードキャストでなく、MQTTを使用するメリットは何があるのでしょうか。

以上、２点よろしくお願いします。

---

そもそも、マルチキャスト／ブロードキャストとMQTTを比較すること自体がちょっとズレているのでしょうか。（ググっても比較などの記事は見つかりませんし・・・）

### 補足です
前提として、以下を想定しています。

* 通信において、通信内容の順番は考慮不要とします。
つまり、TCPであれば通信の順番が保証されることにより、機器間でシーケンスという概念を形成できます。しかし、今回のシステムでは通信によるシーケンスは存在しません。（というか、機器Aが機器Bに指示を出すといったような、通信によるシーケンスが発生しないようなシステムの実現を考えています）

MQTTとUDPマルチキャスト／ブロードキャストの比較

JSONデータを送信するときにエスケープ文字を
入れないとエラーになると聞いたことがあります。

実際に以下のサイトでもそのように記載されております。
[リンク内容](http://www.steves-internet-guide.com/mosquitto_pub-sub-clients/)

```ここに言語を入力
mosquitto_pub -h localhost -t test -m "{\"value1\":20,\"value2\":40}"
```

しかしながら、以下のサイトでは、エスケープ文字なしで
Mosquitto_pubができていそうです。
```ここに言語を入力
> mosquitto_pub -h localhost  -t server -m '{"jsonrpc": "2.0", "id": 1000, "method": "what_time_is_it?"}'
```

どのような違いがあり、後者から前者(エスケープあり)を作る方法をご教示頂けないでしょうか
以下の方法を試しましたがエスケープ文字が入りません
```ここに言語を入力
console.log(JSON.stringify({ x: 5, y: 6 }));
// expected output: "{"x":5,"y":6}"
```

Mosquitto_pubでJSONデータを送信したい

### 前提・実現したいこと

現在、MQTTのC言語、mosquittoを勉強中です。
ノートPC2台を置いて、1台はWindows10でBrokerとClient。
もう1台もWindows10ですが、開発・送信は
WLS2のubuntu20.24で行っています。

ところが、Qos=0だと下記のソースでうまく動くのですが、
QoS=1だとコールバックが受信されないため、
Whileのところで止まってしまいます。

### 発生している問題・エラーメッセージ
QoS=1だとコールバックを受け取れません。
ちなみにブローカはPowerShellにて
```
.\mosquitto -c test.conf -v

// test.conf
listener 1883
allow_anonymous true
```
![イメージ説明](fc1d2ac71bd0a8490bba2b8298ae9bac.png)

クライアント側もPowerShellにて
```
.\mosquitto_sub -h 192.168.0.116 -t TEST -d -q 1
```
![イメージ説明](870b08e9404cfb7d493feef210dc01dc.png)
で実行していて、
受信するとPUBACKを返しています(Brokerも同様です)。

### 該当のソースコード

```ここに言語名を入力
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <mosquitto.h>

#ifndef TRUE
#define TRUE 1
#endif

#ifndef FALSE
#define FALSE 0
#endif

char *topic   = "TEST";
char *message = "Hello World";
char *id      = "mqtt/pub";
char *host    = "192.168.0.116";
int   port    = 1883;
int   keepalive = 0;
int connect_desire = TRUE;

/* debug mode flag */
int is_debug = TRUE;

/* Brokerとの接続成功時に実行されるcallback関数 */
void on_connect(struct mosquitto *mosq, void *obj, int result)
{
	if(is_debug) {
		printf("%s(%d)\n", __FUNCTION__, __LINE__);
	}
	mosquitto_connect(mosq, host, port, keepalive);
}

/* Brokerとの接続を切断した時に実行されるcallback関数 */
void on_disconnect(struct mosquitto *mosq, void *obj, int rc)
{
	if(is_debug) {
		printf("%s(%d)\n", __FUNCTION__, __LINE__);
	}
}

/* BrokerにMQTTメッセージ送信後に実行されるcallback関数 */
static void on_publish(struct mosquitto *mosq, void *userdata, int mid)
{
	printf("mid %d has completed publishing\n", mid);
	connect_desire = FALSE;
	mosquitto_disconnect(mosq);
}

/* mqtt_pubメイン関数 */
int main(int argc, char *argv[])
{
	int cnt = 2;
	int msgLen = 11;
	int charLength = cnt + msgLen + 2;
	char *cafile		= NULL;
	char *certfile	  = NULL;
	char *keyfile	   = NULL;
	bool  clean_session = true;
	struct mosquitto *mosq = NULL;
	
	char msg[charLength];
	int status;

	if(is_debug) {
		printf("  %s\n", host);
		printf("  %d\n", port);
		printf("  %s\n", cafile);
		printf("  %s\n", certfile);
		printf("  %s\n", keyfile);
		printf("  %s\n", topic);
		printf("  %s\n", message);
	}

	mosquitto_lib_init();
	mosq = mosquitto_new(id, clean_session, NULL);
	if(!mosq){
		fprintf(stderr, "Cannot create mosquitto object\n");
		mosquitto_lib_cleanup();
		return(EXIT_FAILURE);
	}

	/* ブローカに接続コールバックを設定 */
	printf("Connect_Clbk\n");
	mosquitto_connect_callback_set(mosq, on_connect);
	/* ブローカに切断コールバックを設定 */
	printf("Disconnect_Clbk\n");
	mosquitto_disconnect_callback_set(mosq, on_disconnect);
	/* ブローカにパブリッシュコールバックを設定 */
	printf("Publish_Clbk\n");
	mosquitto_publish_callback_set(mosq, on_publish);

	for(int i=0;i<20;i++){
		/* ブローカに接続 */
		status = mosquitto_connect_bind(mosq, host, port, keepalive, NULL);
		if(status){
			 printf("Error (%d) connecting to broker.\n", status);
			 return 3;
		}

		/* 送信内容セット */
		snprintf(msg, charLength, "%s %02d", message,i);
		connect_desire = TRUE;
		/* 内容送信 */
		printf("publishing...\n");
		mosquitto_publish(mosq, NULL, topic, charLength, msg, 1, false);
		/* CallBack待ち */
		while(connect_desire != FALSE){
			continue;
		}
		usleep(30000);	/* 1s = 1000000μs */
		/* ブローカに応答依頼 */
		printf("loop_start\n");
		mosquitto_loop_forever(mosq, -1, 1);
	}
	/* Destroy */
	printf("Destroy\n");
	mosquitto_destroy(mosq);
	
	/* Cleanup */
	printf("Cleanup\n");
	mosquitto_lib_cleanup();

	return(EXIT_SUCCESS);
}
```

上記ソースから何か不足しているところがあれば
ご教示いただけると嬉しいです。

以上、よろしくお願い致します。

※追記：FireWall、セキュリティソフトともにブロック解除済みです

MQTT:mosquittoのQoS1でコールバックが受信できない

### 前提・実現したいこと

linux（ubuntu18.04）にmosquittoをインストールし、
testというtopicでメッセージを受けられるようにしています。
Windowsから日本語のメッセージを受けられるようにしたいと考えています。


### 発生している問題・エラーメッセージ

ubuntu上の別の端末からmosquitto_pubからメッセージを投げると英数字も日本語も問題なく受信されますが、Windows上のmosquitto_pub.exeからメッセージを投げると日本語のみ文字化けしてしまいます。

### 該当の操作ログ

ubuntu18.04の端末
```
$ mosquitto_sub -t test -v
test sirokuma
test ���낭��
```
Windowsコマンドプロンプト
```
Active code page: 65001

C:\Program Files\mosquitto>mosquitto_pub -h ubuntu -t test -m sirokuma

C:\Program Files\mosquitto>mosquitto_pub -h ubuntu -t test -m しろくま
```

### 試したこと

Windows上のコマンドプロンプトの文字コードの問題かと考え
```
chcp 65001
```
として文字コードをutf-8に変更してみても文字化けの仕方に変化は見られませんでした。

### 補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

mosquitto-1.5.3-install-windows-x64.exe (~360 kB) (64-bit build, Windows Vista and up, built with Visual Studio Community 2017)

をWindows10にインストールしています