MQTT 通信设置

本指南演示如何使用 Node-RED 配置 OV80i 摄像头与外部设备之间的 MQTT 通信。MQTT 支持轻量级且可靠的消息传递，适用于物联网应用和远程设备通信。

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，或需要可靠消息传递并支持自动重连的场景。

先决条件

已设置并连接的 OV80i 摄像头系统
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（主题、发布/订阅）有基本了解
摄像头上配置了活动配方

MQTT 通信概述

MQTT 关键概念：

Broker： 负责客户端间消息路由的中央服务器
Topics（主题）： 消息类别（例如 "camera/status"、"commands/trigger"）
Publish（发布）： 向主题发送消息
Subscribe（订阅）： 接收主题消息
QoS： 服务质量等级（0、1、2）

步骤 1：验证网络配置

1.1 检查摄像头网络设置

进入系统设置
记录摄像头 IP 地址（例如 10.250.0.100）
验证与 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： 摄像头必须能访问 broker 的 IP 地址
端口访问： 默认 MQTT 端口 1883（TLS 使用 8883）
认证： 如果 broker 需要，配置用户名/密码
防火墙： 允许 MQTT 流量通过所需端口

1.3 网络要求

组件	IP 地址	端口	备注
摄像头	10.250.0.100	无	必须能访问 broker
MQTT Broker	10.250.0.200	1883	标准 MQTT 端口
客户端设备	10.250.0.xxx	可变	任何订阅设备

步骤 2：访问 Node-RED 编辑器

2.1 进入 IO Block

在配方编辑器中打开活动配方
点击面包屑菜单中的 "IO Block"
点击 "Configure IO" 进入 Node-RED 编辑器

2.2 验证 MQTT 节点是否可用

检查 Node-RED 调色板中的 MQTT 节点：

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

检查点： 左侧面板的网络部分应显示 MQTT 节点。

步骤 3：配置 MQTT Broker 连接

3.1 添加 MQTT Broker 配置

将 "mqtt in" 节点拖入画布（用于初始设置）
双击节点打开配置
点击 Server 字段旁的铅笔图标
点击 "Add new mqtt-broker"

3.2 配置 Broker 设置

基本 Broker 配置：

设置	值	说明
名称	Camera MQTT Broker	描述性标识
服务器	192.168.0.200	MQTT broker IP 地址
端口	1883	标准 MQTT 端口
协议	MQTT V3.1.1	推荐版本
客户端 ID	（自动生成）	留空自动生成

3.3 认证设置（如需）

如果 broker 需要认证：

设置	说明
用户名	MQTT broker 用户名
密码	MQTT broker 密码
使用 TLS	启用安全连接（端口 8883）

3.4 高级设置

连接选项：

设置	推荐值	说明
Keep Alive	60 秒	心跳间隔
Clean Session	True	每次连接重新开始
Auto Connect	True	自动重连

3.5 保存 Broker 配置

点击 "Add" 保存配置
点击 "Done" 关闭节点配置
Broker 配置现可用于所有 MQTT 节点

步骤 4：配置 MQTT 输入（订阅）

4.1 设置 MQTT In 节点

选择已添加的 "mqtt in" 节点
双击打开配置
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	订阅的主题
QoS	0	消息传递质量
输出	auto-detect	消息格式
名称	Command Listener	节点标识

4.3 主题命名规范

推荐的主题结构：

用途	主题示例	说明
命令	camera/commands	接收控制命令
状态请求	camera/status/request	请求状态信息
配置	camera/config	配置变更

4.4 配置消息处理

添加 "debug" 节点监控接收消息
连接：MQTT In → Debug
配置 debug 节点显示完整消息

步骤 5：配置 MQTT 输出（发布）

5.1 添加 MQTT Out 节点

将 "mqtt out" 节点拖入画布
双击打开配置
选择相同的 broker 配置

5.2 MQTT Out 配置

发布设置：

设置	示例值	说明
服务器	Camera MQTT Broker	与输入相同的 broker
主题	camera/responses	摄像头响应主题
QoS	0	消息传递质量
保留	False	不保留最后一条消息
名称	Response Publisher	节点标识

5.3 响应主题结构

推荐的响应主题：

响应类型	主题示例	说明
状态更新	camera/status	摄像头状态信息
结果	camera/results	检测结果
确认	camera/ack	命令确认

步骤 6：创建基本通信流程

6.1 构建发送消息流程

创建摄像头消息发布流程：

添加 "inject" 节点触发消息
添加 "function" 节点格式化消息
添加 "mqtt out" 节点发布消息
连接：Inject → Function → MQTT Out

6.2 构建接收消息流程

创建接收消息的独立流程：

添加 "mqtt in" 节点订阅消息
添加 "debug" 节点监控消息
连接：MQTT In → Debug

6.3 配置 Inject 节点

双击 inject 节点
配置：
- 名称： "Send Test Message"
- 负载： 时间戳
- 主题： （留空）
点击 "Done"

6.4 配置 Function 节点

简单消息格式化：

// 格式化发送消息
msg.topic = "camera/status";
msg.payload = "Camera online - " + new Date().toISOString();
return msg;

双击 function 节点
将上述代码复制到 “On Message” 标签页
名称： "Format Message"
点击 "Done"

6.5 配置 MQTT Out 节点

双击 mqtt out 节点
选择 broker：Camera MQTT Broker（之前配置）
主题： （留空，由 function 节点设置）
名称： "Publish Status"
点击 "Done"

6.6 配置 MQTT In 节点

双击 mqtt in 节点
选择 broker：Camera MQTT Broker
主题： camera/commands
名称： "Command Listener"
点击 "Done"

6.7 配置 Debug 节点

双击 debug 节点
输出： 完整 msg 对象
名称： "Incoming Messages"
点击 "Done"

6.8 最终流程结构

完整流程应为：

发送： Inject → Function → MQTT Out
接收： MQTT In → Debug

步骤 7：部署并测试配置

7.1 部署流程

点击右上角 "Deploy" 按钮
确认部署成功消息
检查节点状态指示：
- 绿色点： 已连接 broker
- 红色点： 连接失败
- 黄色点： 正在连接

7.2 测试内部通信

测试摄像头 MQTT 发布功能：

点击 inject 按钮发送测试消息
确认 MQTT Out 节点有活动
检查 debug 面板是否有外部消息

7.3 外部测试（可选）

使用外部 MQTT 客户端向摄像头发送命令：

命令行示例：

# 向摄像头发送测试命令
mosquitto_pub -h 10.250.0.100 -t "camera/commands" -m "test_command"

预期结果： Node-RED debug 面板应显示接收到的消息。

7.4 验证通信

检查以下项目：

测试	预期结果	状态
Broker 连接	MQTT 节点显示绿色状态	☐
消息发布	Inject 成功触发 MQTT Out	☐
消息接收	Debug 显示外部消息	☐
重连功能	网络中断后自动重连	☐

步骤 8：MQTT 问题排查

8.1 连接问题

问题	症状	解决方案
无法连接 broker	红色状态指示	检查 broker IP 和端口
认证失败	连接被拒绝	验证用户名/密码
网络超时	黄色连接中状态	检查网络连通性
防火墙阻断	无连接尝试	开放 MQTT 端口

8.2 消息问题

问题	症状	解决方案
无消息接收	Debug 无输出	检查订阅主题
消息未发布	外部客户端无消息	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	传递不稳定	检查 broker 连接

8.3 性能问题

问题	症状	解决方案
高延迟	消息传递延迟	检查 broker 性能
连接断开	频繁重连	调整 keep-alive 设置
消息泛滥	broker 过载	实施消息限流

8.4 调试技巧

系统化排查：

检查 Node-RED 中 broker 连接状态
监控 Node-RED debug 面板消息流
先用简单文本消息测试
使用 ping 验证网络连通性
先测试基础主题，再扩展复杂流程

成功！您的 MQTT 通信已准备就绪

您的 MQTT 通信系统现可：

连接带认证的 MQTT broker
订阅主题接收命令和数据
发布消息传递状态更新和响应
支持 JSON 消息格式实现结构化通信
网络中断后自动重连
支持多种 QoS 等级满足不同消息优先级

持续维护

定期系统检查

监控 Node-RED 中 broker 连接状态
使用测试消息验证消息传递
检查 broker 日志中的错误模式
根据需要更新认证凭据

性能监控

跟踪消息延迟和传递时间
监控 broker 资源使用情况以保证扩展性
分析主题使用模式以优化配置
根据实际需求调整 QoS 设置

后续步骤

完成基本 MQTT 通信配置后：

为应用实现特定消息工作流
建立主题层级结构以组织通信
添加安全措施，如 TLS 加密
使用标准 MQTT 协议集成外部系统
创建监控仪表盘以监测系统健康

先决条件​

MQTT 通信概述​

步骤 1：验证网络配置​

1.1 检查摄像头网络设置​

1.2 MQTT Broker 要求​

1.3 网络要求​

步骤 2：访问 Node-RED 编辑器​

2.1 进入 IO Block​

2.2 验证 MQTT 节点是否可用​

步骤 3：配置 MQTT Broker 连接​

3.1 添加 MQTT Broker 配置​

3.2 配置 Broker 设置​

3.3 认证设置（如需）​

3.4 高级设置​

3.5 保存 Broker 配置​

步骤 4：配置 MQTT 输入（订阅）​

4.1 设置 MQTT In 节点​

4.2 MQTT In 配置​

4.3 主题命名规范​

4.4 配置消息处理​

步骤 5：配置 MQTT 输出（发布）​

5.1 添加 MQTT Out 节点​

5.2 MQTT Out 配置​

5.3 响应主题结构​

步骤 6：创建基本通信流程​

6.1 构建发送消息流程​

6.2 构建接收消息流程​

6.3 配置 Inject 节点​

6.4 配置 Function 节点​

6.5 配置 MQTT Out 节点​

6.6 配置 MQTT In 节点​

6.7 配置 Debug 节点​

6.8 最终流程结构​

步骤 7：部署并测试配置​

7.1 部署流程​

7.2 测试内部通信​

7.3 外部测试（可选）​

7.4 验证通信​

步骤 8：MQTT 问题排查​

8.1 连接问题​

8.2 消息问题​

8.3 性能问题​

8.4 调试技巧​

成功！您的 MQTT 通信已准备就绪​

持续维护​

定期系统检查​

性能监控​

后续步骤​

相关文档​