MQTT est un système de messages léger qui permet à de petits appareils de partager des données sans se parler directement. Un appareil publie un court message sur une rubrique nommée, un topic, un programme central appelé courtier le conserve, et tout ce qui s'est abonné à ce topic en reçoit une copie. L'image la plus simple est celle du panneau d'affichage de la classe : vous épinglez une note sous un intitulé, et celui que cet intitulé intéresse la lit quand il en a l'occasion.

Cette seule idée couvre presque tout ce qu'il faut pour l'expliquer à une classe. Le reste de cet article nomme les quatre pièces mobiles en termes simples.

Un panneau d'affichage, pas un coup de téléphone

Un coup de téléphone exige que les deux personnes soient en ligne au même instant. La plupart des projets de capteurs en classe ne fonctionnent pas ainsi. Un capteur de température peut envoyer une mesure toutes les dix secondes, mais le tableau de bord qui l'affiche peut être fermé, ou un élève peut l'ouvrir une heure plus tard.

MQTT résout cela comme le fait un panneau d'affichage. Le capteur épingle sa note et s'en va. Le tableau de bord lit le panneau quand il y jette un œil. Ni l'un ni l'autre n'a besoin de savoir que l'autre existe, ni d'être éveillé au même moment. On appelle cela la publication et l'abonnement, et c'est pour cette raison qu'une seule petite carte peut alimenter de nombreux écrans sans qu'aucun ne soit relié aux autres.

Les topics ne sont que des étiquettes

Un topic est l'intitulé sous lequel vous épinglez la note. Il s'écrit comme un chemin avec des barres obliques, si bien qu'il se lit comme une arborescence de dossiers :

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

Vous inventez ces noms vous-même ; il n'existe pas de liste imposée. Un abonné demande exactement l'intitulé qu'il veut. Il existe aussi des jokers, si bien qu'un tableau de bord peut s'abonner à classroom/# et recevoir d'un coup toutes les notes épinglées sous l'intitulé de la classe. Bien nommer ses topics est la seule habitude vraiment utile à enseigner, car un schéma de nommage propre garde un projet lisible quand il compte vingt capteurs au lieu de deux.

Le courtier se tient au milieu

Le courtier est le programme qui tient le panneau d'affichage. Chaque message passe d'abord par lui, et il le transmet à qui s'est abonné. Les appareils ne parlent jamais qu'au courtier, jamais entre eux, ce qui les garde simples et bon marché. Dans un projet scolaire, le courtier est en général un petit serveur ou un service hébergé ; les élèves n'ont presque jamais à le voir, ils pointent simplement leur carte et leur tableau de bord vers la même adresse.

Messages retenus et testament

Deux fonctions supplémentaires reviennent sans cesse, et toutes deux tiennent dans l'image du panneau d'affichage.

Un message retenu est une note épinglée qui reste affichée. Normalement, un message est transmis une fois puis disparaît. S'il est retenu, le courtier conserve le plus récent, si bien qu'un tableau de bord ouvert plus tard voit immédiatement la valeur du moment au lieu d'un écran vide. C'est parfait pour une mesure comme la température actuelle.

Un testament est une note que le courtier publie au nom d'un appareil si celui-ci disparaît sans prévenir. Il permet à un tableau de bord d'afficher un capteur comme hors ligne dès qu'il se tait, plutôt que de montrer éternellement une valeur périmée. Ensemble, ces deux fonctions expliquent qu'un écran IoT sache se débrouiller seul.

Pourquoi les tableaux de bord l'utilisent, et où vous le croisez en classe

Les tableaux de bord s'appuient sur MQTT parce que les messages sont minuscules, qu'il supporte le wifi capricieux d'une vraie salle de classe, et qu'un seul courtier peut servir de nombreux appareils à la fois. Quand une carte sheenbot lit un capteur et qu'un écran en direct se met à jour une seconde plus tard, c'est la publication et l'abonnement qui ont transporté le nombre. Nos tableaux de bord sheenIoT fonctionnent exactement ainsi, en s'abonnant aux topics que vos élèves choisissent.

Vous n'avez pas besoin de matériel pour enseigner l'idée. Les élèves peuvent d'abord publier et recevoir des messages dans le simulateur verse, puis passer à une vraie carte une fois le modèle mental acquis. Si vous voulez voir la chaîne complète construite avec une classe, les ateliers de robotique des vacances couvrent un projet entier, du capteur au tableau de bord.

Un modèle mental en cinq lignes à donner aux élèves

• Publier, c'est épingler une note au panneau.
• S'abonner, c'est demander à être prévenu quand des notes apparaissent sous un intitulé.
• Topic, c'est l'intitulé, écrit comme classroom/temperature.
• Courtier, c'est le panneau d'affichage que tout le monde partage.
• Retenu, cela veut dire que la dernière note reste épinglée pour le lecteur suivant.

Gardez cette liste au mur pendant les premières séances. Dès que les élèves peuvent montrer le panneau du doigt et dire qui épingle et qui lit, le mot MQTT cesse d'être du jargon pour devenir la description de quelque chose qu'ils savent déjà se représenter.