Blog

BLOG

2019.11.18

MQTTライブラリ Paho Python を理解しようとしてみる

このエントリーをはてなブックマークに追加

こんにちは、R&Mグループの内田です。

最近、IoT向けといわれているプロトコル「MQTT」を使い始めてみました。

様々なモノとモノがつながるIoTでは各デバイス・サーバの間でデータの受け渡しが発生します。

MQTTは軽量であること、ネットワーク環境が不安定でも動作すること、1対多通信などの特徴があり、IoT向けといわれているようです。
QoS(通信保障),Retain(最終メッセージ保存),will(遺言)など様々な機能が備わっています。

MQTTでは中継サーバである「Broker(ブローカ)」とクライアントである「Publisher(パブリッシャ)」、「Subscriber(サブスクライバ)」という3種類の役割が登場します。

主なメッセージ配信の流れは

  1. SubscriberはあらかじめどのTopic(アドレス)を購読するかbrokerに登録しておく
  2. PublisherがTopicを指定し、Brokerへメッセージを配信する
  3. Brokerはpublisherが指定したTopic購読中のSubscriber(複数可)へ配信する

といった形です。

  • 参考: 絵で見てわかるIoT/センサの仕組みと活用<翔泳社> 
  • 著    : 株式会社NTTデータ,河村雅人,大塚紘史,小林佑輔,小山武士,宮崎智也,石黒佑樹,小島康平

さて、タイトルにあるPahoについてです。
※今回MQTTの各環境立ち上げについては割愛します。気になった方はネットで検索などしてみてください。

Pahoは、MQTTのクライアント(Publisher/Subscriber)を実装するためのライブラリです。
対応言語は複数あるようですがPythonを使いました。

試しに以下のスクリプトを作ってみます。

Publisher:topic名="Topic1"に "test1"というメッセージを送信する
Subscriber :topic名="Topic1"のメッセージを受け取る

Publisher(pub_test1.py)

# -*- coding: utf-8 -*-

import paho.mqtt.client as mqtt  # ライブラリのimport

# MQTT Broker
MQTT_HOST = "MQTT_broker"       # brokerのアドレス
MQTT_PORT = 1883                # brokerのport
MQTT_KEEP_ALIVE = 60            # keep alive

# broker接続時
def on_connect(mqttc, obj, flags, rc):
    print("rc: " + str(rc))             # 接続結果表示

mqttc = mqtt.Client()    #clientオブジェクト作成
mqttc.on_connect = on_connect  # 接続時に実行するコールバック関数設定

mqttc.connect(MQTT_HOST, MQTT_PORT, MQTT_KEEP_ALIVE)  # MQTT broker接続

mqttc.loop_start() # 処理開始

mqttc.publish("topic1", "test1")  # topic名="Topic1"に "test1"というメッセージを送信

Subscriber(sub_test1.py)

import paho.mqtt.client as mqtt

# MQTT Broker
MQTT_HOST = "MQTT_broker"       # brokerのアドレス
MQTT_PORT = 1883                # brokerのport
MQTT_KEEP_ALIVE = 60            # keep alive

# broker接続時
def on_connect(mqttc, obj, flags, rc):
    print("rc: " + str(rc))

#メッセージ受信時
def on_message(mqttc, obj, msg):
    print(msg.topic + " " + str(msg.qos) + " " + str(msg.payload))

mqttc = mqtt.Client()
mqttc.on_message = on_message  # メッセージ受信時に実行するコールバック関数設定
mqttc.on_connect = on_connect
mqttc.connect(MQTT_HOST, MQTT_PORT, MQTT_KEEP_ALIVE)

mqttc.subscribe("topic1")  # Topic名:"topic1"を購読

mqttc.loop_forever()  # 永久ループ

実行結果

# python pub_test1.py
rc: 0

# python sub_test1.py
rc: 0
topic1 0 b'test1'

無事メッセージを受け取ることができました。

次に、受け取ったメッセージ次第でメインのループの処理を変えたいなと思ったのですが
on_message側から、mainループに値を返す or 共有する方法はないのか調べてみました。

以下サイトを読み解いてみると

コールバック関数は別スレッドで動いて非同期なので
on_messageのコールバック関数で変数をglobal宣言をして値を共有するのが正解みたいです。

Subscriberを改造してみます。

Publisher:topic名="Topic1"に "test1"というメッセージを送信する
Subscriber :topic名="Topic1"のメッセージを受け取ったらフラグ有効化し、ループを抜ける

Subscriber(sub_test2.py)

# -*- coding: utf-8 -*-

import paho.mqtt.client as mqtt
import time

# MQTT Broker
MQTT_HOST = "MQTT_broker"       # brokerのアドレス
MQTT_PORT = 1883                # brokerのport
MQTT_KEEP_ALIVE = 60            # keep alive

# broker接続時
def on_connect(mqttc, obj, flags, rc):
    print("rc: " + str(rc))

#メッセージ受信時
def on_message(mqttc, obj, msg):
    global on_message_Flag         # メインループと共有するグローバル変数
    print(msg.topic + " " + str(msg.qos) + " " + str(msg.payload))
    on_message_Flag=True          # flagを有効化

mqttc = mqtt.Client()
mqttc.on_message = on_message
mqttc.on_connect = on_connect
mqttc.connect(MQTT_HOST, MQTT_PORT, MQTT_KEEP_ALIVE)

mqttc.subscribe("topic1")
mqttc.loop_start()
on_message_Flag=False                # 共有するグローバル変数
i=0
while True:
    print(i)
    i+=1
    time.sleep(1)
    if on_message_Flag:              # フラグがTrueになるとループEND
        print("END!")
        break

実行結果

# python pub_test1.py
rc: 0

# python sub_test2.py
0
rc: 0
1
2
3
4
5
topic1 0 b'test1'
END!

メッセージを受け取ったのち無事ループを抜けました。

いろいろインターネットで検索をかけたり、公式のexamplesを参考にすると、もっと色々なことができそうですね!

関連記事
一緒に開発しませんか?

サンビット株式会社では、開発技術者を募集しています!
興味のある方はぜひお問い合わせください。

カレンダー

«11月»
     1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30

最近のエントリー

会社を続けるということ ~企業寿命30年説と創立80周年~

2026.09.07

会社が長く存続することは、決して当たり前ではありません。取引先の破産を知った時期に迎えた、親会社・橋口電機の創立80周年。企業寿命30年説や橋口電機が幾度もの経済危機を乗り越えてきた歴史を振り返りながら、堅実な財務基盤と変化への挑戦を両立し、SUNBITが長寿企業として歩み続けるための経営について綴ります。

世界に一つだけのマイカップヌードル

2026.08.31

世界に一つだけのカップヌードルを作ってみませんか?カップを自由にデザインし、4種類のスープと12種類の具材から好きな組み合わせを選んで、自分好みの一杯を作れる「マイカップヌードルファクトリー」。本格的な包装工程まで楽しめる、大人も思わず夢中になる体験の様子をご紹介します。

3歳から始めたピアノ。気づけば父親の手には負えなくなっていました。

2026.08.24

3歳からピアノを続けてきた娘が、コンクールで入賞できなかった悔しさをきっかけに、毎日30分の練習を決意。家族もグランドピアノを迎え入れ、その本気を支えます。努力を重ねた結果、昨年は優秀賞、今年は小学5年生ながら5・6年生の部で銅賞を受賞。楽しみながら成長し、いつしか父を追い越していった娘への誇らしい思いを綴ります。

魅力いっぱいの奄美大島・体験型観光

2026.08.10

マングローブを進むカヤック、島唄と三線に包まれる夕食、夜の森で出会うアマミノクロウサギ。そして、旅の締めくくりには世界にひとつだけのTシャツ作り。奄美大島の自然と文化を全身で味わった、2泊3日の旅の様子をお届けします。次の旅行先を探している方にもおすすめです。

アーカイブ

ブログ内検索

  1. TOP
  2. BLOG
  3. MQTTライブラリ Paho Python を理解しようとしてみる