ESP32에서 ESP32로의 MQTT 통신
이 튜토리얼에서는 다음 주제들을 다룰 예정입니다:
- MQTT를 사용하여 두 ESP32 간의 양방향 통신.
- 실용적인 응용 예: MQTT를 통해 ESP32 #1에 연결된 버튼 또는 스위치를 사용하여 ESP32 #2에 연결된 LED를 제어합니다.
준비물
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두 ESP32 간의 MQTT를 통한 통신
두 개의 ESP32 보드는 MQTT 서버를 통해 서로 통신할 수 있습니다. MQTT 서버를 사용하지 않고 직접 통신하길 원한다면, ESP32에서 ESP32로의 TCP 클라이언트/서버 통신에 관한 튜토리얼을 참조해 주세요.
ESP32 #1과 ESP32 #2가 MQTT 브로커를 통해 데이터를 교환할 때:
- 두 ESP32가 MQTT 브로커에 연결합니다.
- ESP32 #2가 ESP32 #1에 데이터를 보낼 수 있게 하려면:
- ESP32 #1이 주제를 구독합니다. 예를 들어: esp32-1/data.
- ESP32 #2는 ESP32 #1이 구독한 주제에 데이터를 게시함으로써 ESP32 #1에게 데이터를 보낼 수 있습니다.
- 마찬가지로, ESP32 #1이 ESP32 #2에게 데이터를 보내려면:
- ESP32 #2가 주제를 구독합니다. 예를 들면: esp32-2/data.
- ESP32 #1은 ESP32 #2가 구독한 주제에 데이터를 게시함으로써 ESP32 #2에게 데이터를 보낼 수 있습니다.
이 방법을 따르면, 두 ESP32가 양방향으로 데이터를 교환할 수 있습니다.
예시 사용 사례
다음 애플리케이션을 구현해봅시다: ESP32 #1에 연결된 버튼/스위치가 MQTT를 통해 ESP32 #2에 연결된 LED를 제어합니다.
위에서 언급했듯이, 사용할 수 있는 몇 가지 응용 프로토콜이 있습니다. 이 예에서 우리는 간단하게 만들기 위해 스스로 프로토콜을 정의할 것입니다(자체 정의 프로토콜).
작동 원리
간단한 프로토콜을 정의합시다:
- ESP32 #1과 ESP32 #2 모두 MQTT 브로커( MQTT 서버)에 연결합니다.
- ESP32 #1에 대하여:
- 스위치의 상태가 변경될 때마다 특정 토픽에 MQTT 메시지를 발행합니다.
- 버튼/스위치가 켜질 때, MQTT 메시지 페이로드는 1로 설정됩니다.
- 버튼/스위치가 꺼질 때, MQTT 메시지 페이로드는 0으로 설정됩니다.
- ESP32 #2에 대하여:
- 같은 토픽을 구독합니다.
- 만약 ESP32 #2가 페이로드가 1인 MQTT 메시지를 받으면, LED를 켭니다.
- 만약 ESP32 #2가 페이로드가 0인 MQTT 메시지를 받으면, LED를 끕니다.
- ESP32 #2 - ESP32와 LED 사이의 배선도
배선도
ESP32 #1 - ESP32와 버튼 사이의 배선도
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
ESP32 및 다른 구성 요소에 전원을 공급하는 방법에 대해 잘 알지 못하는 경우, 다음 튜토리얼에서 안내를 찾을 수 있습니다: ESP32 전원 공급 방법.
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
두 ESP32 간 MQTT를 통한 통신
ESP32 코드 #1
/*
* 이 ESP32 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 ESP32 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/esp32/esp32-to-esp32-mqtt-communication
*/
// ESP32 #1: 버튼/스위치에 연결되어 MQTT 퍼블리셔로 동작
#include <WiFi.h>
#include <MQTTClient.h>
#include <ezButton.h>
#define BUTTON_PIN 21 // ESP32 핀 GPIO21이 버튼에 연결됨
const char WIFI_SSID[] = "YOUR_WIFI_SSID"; // 여러분의 WIFI SSID로 변경하세요
const char WIFI_PASSWORD[] = "YOUR_WIFI_PASSWORD"; // 여러분의 WIFI 비밀번호로 변경하세요
const char MQTT_BROKER_ADRRESS[] = "test.mosquitto.org"; // MQTT 브로커의 주소로 변경하세요
//const char MQTT_BROKER_ADRRESS[] = "192.168.0.26"; // MQTT 브로커의 IP 주소로 변경하세요
const int MQTT_PORT = 1883;
const char MQTT_CLIENT_ID[] = "esp32-001"; // 원하는대로 변경하세요
const char MQTT_USERNAME[] = ""; // 필요하다면 변경하세요, 필요 없으면 비워두세요
const char MQTT_PASSWORD[] = ""; // 필요하다면 변경하세요, 필요 없으면 비워두세요
// ESP32가 발행/구독해야 하는 MQTT 토픽
const char MQTT_TOPIC[] = "esp32/command"; // 원하는대로 변경하세요
WiFiClient network;
MQTTClient mqtt = MQTTClient(256);
ezButton button(BUTTON_PIN); // 7번 핀에 연결된 ezButton 생성
void setup() {
Serial.begin(9600);
button.setDebounceTime(100); // 디바운스 시간을 100 밀리초로 설정
Serial.println("ESP32 #1: 버튼/스위치에 연결되어 MQTT 퍼블리셔로 동작");
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
Serial.println("ESP32 - Wi-Fi에 연결 중");
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println();
connectToMQTT();
}
void loop() {
mqtt.loop();
button.loop(); // 반드시 loop() 함수를 먼저 호출해야 합니다.
if (button.isPressed()) {
Serial.println("- 버튼이 눌렸습니다, 명령 보내기: 1");
sendToMQTT('1');
}
if (button.isReleased()) {
Serial.println("- 버튼이 떼어졌습니다, 명령 보내기: 0");
sendToMQTT('0');
}
}
void connectToMQTT() {
// MQTT 브로커에 연결
mqtt.begin(MQTT_BROKER_ADRRESS, MQTT_PORT, network);
Serial.print("ESP32 - MQTT 브로커에 연결 중");
while (!mqtt.connect(MQTT_CLIENT_ID, MQTT_USERNAME, MQTT_PASSWORD)) {
Serial.print(".");
delay(100);
}
Serial.println();
if (!mqtt.connected()) {
Serial.println("ESP32 - MQTT 브로커 연결 시간 초과!");
return;
}
Serial.println("ESP32 - MQTT 브로커 연결됨!");
}
void sendToMQTT(char command) {
char messageBuffer[1];
messageBuffer[0] = command;
mqtt.publish(MQTT_TOPIC, messageBuffer);
Serial.println("ESP32 - MQTT로 보냄:");
Serial.print("- 토픽: ");
Serial.println(MQTT_TOPIC);
Serial.print("- 페이로드:");
Serial.println(messageBuffer);
}
ESP32 코드 #2
/*
* 이 ESP32 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 ESP32 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/esp32/esp32-to-esp32-mqtt-communication
*/
// ESP32 #2: MQTT 구독자로 연결된 LED
#include <WiFi.h>
#include <MQTTClient.h>
#define LED_PIN 18 // ESP32 핀 GPIO18이 LED에 연결됨
const char WIFI_SSID[] = "YOUR_WIFI_SSID"; // 당신의 WIFI SSID로 변경하세요
const char WIFI_PASSWORD[] = "YOUR_WIFI_PASSWORD"; // 당신의 WIFI 비밀번호로 변경하세요
const char MQTT_BROKER_ADRRESS[] = "test.mosquitto.org"; // MQTT 브로커의 주소로 변경하세요
//const char MQTT_BROKER_ADRRESS[] = "192.168.0.26"; // MQTT 브로커의 IP 주소로 변경하세요
const int MQTT_PORT = 1883;
const char MQTT_CLIENT_ID[] = "esp32-002"; // 원하는대로 변경하세요
const char MQTT_USERNAME[] = ""; // 필요한 경우 변경하세요, 필요 없으면 비워두세요
const char MQTT_PASSWORD[] = ""; // 필요한 경우 변경하세요, 필요 없으면 비워두세요
// ESP32가 게시/구독해야하는 MQTT 주제
const char MQTT_TOPIC[] = "esp32/command"; // 원하는대로 변경하세요
WiFiClient network;
MQTTClient mqtt = MQTTClient(256);
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
Serial.println("ESP32 #2: MQTT 구독자로 연결된 LED");
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
Serial.println("ESP32 - Wi-Fi에 연결 중");
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println();
connectToMQTT();
}
void loop() {
mqtt.loop();
}
void connectToMQTT() {
// MQTT 브로커에 연결
mqtt.begin(MQTT_BROKER_ADRRESS, MQTT_PORT, network);
// 들어오는 메시지를 위한 핸들러 생성
mqtt.onMessage(messageReceived);
Serial.print("ESP32 - MQTT 브로커에 연결 중");
while (!mqtt.connect(MQTT_CLIENT_ID, MQTT_USERNAME, MQTT_PASSWORD)) {
Serial.print(".");
delay(100);
}
Serial.println();
if (!mqtt.connected()) {
Serial.println("ESP32 - MQTT 브로커 연결 시간 초과!");
return;
}
// 주제를 구독하고, 들어오는 메시지는 messageReceived() 함수에서 처리
if (mqtt.subscribe(MQTT_TOPIC))
Serial.print("ESP32 - 주제 구독 성공: ");
else
Serial.print("ESP32 - 주제 구독 실패: ");
Serial.println(MQTT_TOPIC);
Serial.println("ESP32 - MQTT 브로커 연결됨!");
}
void messageReceived(String &topic, String &payload) {
Serial.println("ESP32 - MQTT로부터 수신됨:");
Serial.println("- 주제: " + topic);
Serial.print("- 페이로드: ");
Serial.println(payload);
char command = payload[0];
if (command == '1') {
Serial.print("- 수신된 명령: ");
Serial.print(command);
Serial.println(" => LED 켜짐");
digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // LED 켜기
} else if (command == '0') {
Serial.print("- 수신된 명령: ");
Serial.print(command);
Serial.println(" => LED 꺼짐");
digitalWrite(LED_PIN, LOW); // LED 끄기
} else {
Serial.print("- 지원되지 않는 명령 수신: ");
Serial.println(command);
}
}
사용 방법
- ESP32를 처음 사용하는 경우, Arduino IDE에서 ESP32 환경 설정 방법을 보려면 ESP32 - 소프트웨어 설치.
- PC에서 Arduino IDE를 두 개 엽니다.
- ESP32 #1에 버튼/스위치를 연결합니다.
- ESP32 #2에 LED를 연결합니다.
- Arduino IDE의 왼쪽 네비게이션 바에 있는 Library Manager 아이콘을 클릭하여 라이브러리 관리자를 엽니다.
- 검색 상자에 MQTT를 입력한 다음, Joel Gaehwiler의 MQTT 라이브러리를 찾습니다.
- MQTT 라이브러리를 설치하려면 Install 버튼을 클릭하세요.
검색 상자에 ezButton을 입력한 다음, ESP32GetStarted의 버튼 라이브러리를 찾으세요.
ezButton 라이브러리를 설치하려면 Install 버튼을 클릭하세요.
- 올바른 ESP32 보드 선택하기 (예: ESP32 Dev 모듈).
- ESP32 #1을 USB 케이블을 통해 PC에 연결하고 Arduino IDE #1에서 ESP32 #1의 COM 포트를 선택하기
- ESP32 #2를 USB 케이블을 통해 PC에 연결하고 Arduino IDE #2에서 ESP32 #2의 COM 포트를 선택하기
- ESP32 #1 코드를 복사하여 Arduino IDE #1에 붙여넣고 저장하기 (이름: ESP32-1)
- ESP32 #2 코드를 복사하여 Arduino IDE #2에 붙여넣고 저장하기 (이름: ESP32-2)
- 둘 다 코드에서 WiFi 정보(SSID 및 비밀번호)를 자신의 것으로 교체하기
- 둘 다 코드에서 MQTT 브로커 주소(도메인 이름 또는 IP 주소) 교체하기
- ESP32 #1 코드를 ESP32 #1에 업로드하기
- ESP32 #2 코드를 ESP32 #2에 업로드하기
- Arduino IDE #1에서 시리얼 모니터 열기
- Arduino IDE #2에서 시리얼 모니터 열기
- ESP32 #1의 버튼을 누르고 있기 → ESP32 #2의 LED 상태 확인하기 (켜짐)
- ESP32 #1의 버튼을 놓기 → ESP32 #2의 LED 상태 확인하기 (꺼짐)
- 버튼을 여러 번 누르고, 누르고 있었다가 놓기
- 두 Arduino IDE의 시리얼 모니터에서 출력 확인하기
- ESP32 #1의 시리얼 모니터
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'ESP32 Dev Module' on 'COM15')
New Line
9600 baud
ESP32 #1: CONNECTED TO A BUTTON/SWITCH, ACTED AS A MQTT PUBLISHER
ESP32 - Attempting to connect to SSID: YOUR_WIFI_SSID
ESP32 - Connecting to MQTT broker
ESP32 - MQTT broker Connected!
- The button is pressed, send command: 1
ESP32 - sent to MQTT:
- topic: esp32/command
- payload:1
- The button is released, send command: 0
ESP32 - sent to MQTT:
- topic: esp32/command
- payload:0
ESP32 #2의 시리얼 모니터
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'ESP32 Dev Module' on 'COM15')
New Line
9600 baud
ESP32 #2: CONNECTED TO A LED, ACTED AS A MQTT SUBSCRIBER
ESP32 - Attempting to connect to SSID: YOUR_WIFI_SSID
ESP32 - Connecting to MQTT broker
ESP32 - Subscribed to the topic: esp32/command
ESP32 - MQTT broker Connected!
ESP32 - received from MQTT:
- topic: esp32/command
- payload: 1
- Received command: 1 => Turned LED on
ESP32 - received from MQTT:
- topic: esp32/command
- payload: 0
- Received command: 0 => Turned LED off