MQTT es un sistema de mensajería ligero que permite a dispositivos pequeños compartir datos sin hablar directamente entre ellos. Un dispositivo publica un mensaje breve en un tema con nombre, un programa central llamado bróker lo guarda y todo lo que esté suscrito a ese tema recibe una copia. La imagen más fácil es un tablón de anuncios de clase: cuelgas una nota bajo un encabezado y quien esté interesado en ese encabezado la lee cuando puede.

Con esa única idea se cubre casi todo lo que hace falta para explicarlo en clase. El resto de este artículo pone nombre, en términos llanos, a las cuatro piezas del mecanismo.

Un tablón de anuncios, no una llamada de teléfono

Una llamada exige que las dos personas estén en línea en el mismo momento. La mayoría de los proyectos de sensores de aula no funcionan así. Un sensor de temperatura puede enviar una lectura cada diez segundos, pero el panel que la muestra puede estar cerrado, o un alumno puede abrirlo una hora después.

MQTT resuelve esto igual que un tablón. El sensor cuelga su nota y se va. El panel lee el tablón cuando le toca mirar. Ninguna de las dos partes necesita saber que la otra existe, ni estar despierta a la vez. A esto se le llama publicación y suscripción, y es la razón por la que una placa pequeña puede alimentar muchas pantallas sin que ninguna esté cableada a las demás.

Los temas son simples etiquetas

Un tema es el encabezado bajo el que cuelgas la nota. Se escribe como una ruta con barras, de modo que se lee como una estructura de carpetas:

• classroom/temperature
• lab/door/status
• greenhouse/soil/moisture

Los nombres te los inventas tú; no hay una lista fija. Quien se suscribe pide exactamente el encabezado que quiere. También hay comodines, así que un panel puede suscribirse a classroom/# y recibir de golpe todas las notas colgadas bajo el encabezado del aula. Poner buenos nombres a los temas es el hábito más útil que se puede enseñar, porque un esquema de nombres ordenado mantiene legible un proyecto cuando hay veinte sensores en vez de dos.

El bróker está en el medio

El bróker es el programa que gestiona el tablón. Todos los mensajes pasan primero por él y el bróker los reenvía a quien se haya suscrito. Los dispositivos solo hablan con el bróker, nunca entre ellos, lo que hace que cada dispositivo sea sencillo y barato. En un proyecto escolar el bróker suele ser un pequeño servidor o un servicio alojado; los alumnos apenas tienen que verlo, basta con que apunten su placa y su panel a la misma dirección.

Mensajes retenidos y la última voluntad

Hay dos funciones adicionales que salen constantemente, y las dos encajan en la imagen del tablón.

Un mensaje retenido es una nota que se queda colgada. Normalmente un mensaje se entrega una vez y desaparece. Si la nota es retenida, el bróker conserva la más reciente, de modo que un panel que se abra más tarde ve de inmediato el valor actual en lugar de una pantalla en blanco. Es perfecto para una lectura como la temperatura actual.

La última voluntad es una nota que el bróker publica en nombre de un dispositivo si este se cae de forma inesperada. Permite que un panel muestre un sensor como desconectado en cuanto se queda callado, en vez de enseñar para siempre un número caducado. Juntas, estas dos funciones son la razón de que una pantalla de IoT pueda apañárselas sola.

Por qué la usan los paneles y dónde te la encuentras en clase

Los paneles se apoyan en MQTT porque los mensajes son diminutos, aguanta el wifi irregular que hay en un aula real y un solo bróker puede atender a muchos dispositivos a la vez. Cuando una placa sheenbot lee un sensor y una pantalla en directo se actualiza un segundo después, lo que ha llevado ese número de un lado a otro es la publicación y suscripción. Nuestros paneles sheenIoT funcionan exactamente así, suscribiéndose a los temas que elijan tus alumnos.

No hace falta hardware para enseñar la idea. Los alumnos pueden publicar y recibir mensajes dentro del simulador verse primero y pasar a una placa real cuando el modelo mental haya calado. Si quieres verlo montado de principio a fin con un grupo, los talleres de robótica de vacaciones cubren un proyecto completo de sensor a panel.

Un modelo mental de cinco líneas para el alumnado

• Publicar significa colgar una nota en el tablón.
• Suscribirse significa pedir que te avisen cuando aparezcan notas bajo un encabezado.
• Tema es el encabezado, escrito así: classroom/temperature.
• Bróker es el tablón que todos comparten.
• Retenido significa que la última nota se queda colgada para el siguiente lector.

Ten esa lista en la pared durante las primeras clases. Cuando los alumnos puedan señalar el tablón y decir quién cuelga y quién lee, la palabra MQTT deja de ser jerga y pasa a describir algo que ya son capaces de imaginar.