IoT-Protokoll · ISO/IEC 20922 · 9 Min. Lesezeit

MQTT — IoT-Messaging-Protokoll

Das Publish/Subscribe-Rückgrat des modernen IoT. Wie sich MQTT neben KNX, DALI und Home Assistant in Smart Home und Gebäudeautomation einfügt.

Was ist MQTT?

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) ist ein schlankes Publish/Subscribe-Messaging-Protokoll, das ursprünglich in den 1990er-Jahren für Satellitenverbindungen entwickelt wurde (IBM/Eurotech). Heute ist es das vorherrschende Protokoll für die IoT-Kommunikation zwischen Gerät und Server — von ESP8266-Sensoren bis zu industriellen SPS.

Anders als KNX (busbasiert) oder Modbus (Master/Slave) nutzt MQTT ein Broker-Modell: Geräte veröffentlichen Nachrichten zu Topics auf einem zentralen Broker (z. B. Mosquitto), und jeder Abonnent, der dieses Topic abonniert, erhält die Nachricht. Keine direkte Gerät-zu-Gerät-Kommunikation.

Kernkonzepte:

Broker: Zentraler Server, der alle Nachrichten weiterleitet (Mosquitto, HiveMQ, EMQX). Im Smart Home = läuft auf dem HA-Server oder einem separaten Pi.
Topic: Hierarchischer Zeichenketten-Pfad, z. B. home/livingroom/light/state
Publish: Ein Gerät sendet eine Nachricht an ein Topic
Subscribe: Ein Client abonniert ein Topic und erhält alle dorthin veröffentlichten Nachrichten
Retained Message: Der Broker speichert den letzten Wert — neue Abonnenten erhalten ihn sofort
QoS 0/1/2: Höchstens einmal / Mindestens einmal / Genau einmal als Zustellgarantie

MQTT-Spezifikation

Parameter	Wert
Standard	ISO/IEC 20922 (MQTT 3.1.1), MQTT 5.0
Transport	TCP/IP (Port 1883) oder TLS (Port 8883)
Topologie	Stern (Broker-zentriert)
Richtung	Bidirektionales Publish/Subscribe
Nutzlast	Beliebig binär/Text — typischerweise JSON oder reiner Wert
Topic-Trennzeichen	/ (Schrägstrich), z. B. home/floor1/room2/temp
Wildcard (eine Ebene)	+ (Plus), z. B. home/+/light
Wildcard (mehrere Ebenen)	# (Raute), z. B. home/#
QoS 0	Senden und vergessen — keine Zustellgarantie
QoS 1	Mindestens einmal — Empfänger bestätigt (kann doppeln)
QoS 2	Genau einmal — 4-Wege-Handshake
Retained Messages	Broker speichert die letzte Nachricht pro Topic
Will-Nachricht	Vom Broker gesendet, wenn ein Client unerwartet die Verbindung verliert
Authentifizierung	Benutzername/Passwort, TLS-Zertifikate
Port (unverschlüsselt)	1883
Port (TLS)	8883

MQTT im Smart Home — das Ökosystem

MQTT ist die gemeinsame Sprache von DIY- und semiprofessionellem Smart Home. Mehrere große Projekte nutzen es als Transportschicht:

Zigbee2MQTT

zigbee2mqtt.io

Übersetzt Zigbee-Funktelegramme nach MQTT. Verbinden Sie einen Zigbee-Koordinator (CC2530, SkyConnect) mit HA, starten Sie Zigbee2MQTT, und mehr als 2.500 Zigbee-Geräte erscheinen als MQTT-Topics. Kein Philips-Hue-Hub nötig.

Tasmota / ESPHome

tasmota.github.io

Open-Source-Firmware für ESP8266-/ESP32-Module. Flashen Sie ein günstiges Sonoff-Relais mit Tasmota, und es wird zum MQTT-veröffentlichenden Smart Switch. ESPHome ist HA-nativ.

Home Assistant MQTT-Integration

home-assistant.io

HA kann zu jedem MQTT-Topic publizieren und es abonnieren. Konfiguration per YAML oder UI. MQTT Discovery erstellt HA-Entitäten automatisch, sobald sich ein Gerät über ein bestimmtes Topic ankündigt.

Node-RED

nodered.org

Flow-basierte visuelle Programmierung, die MQTT-Topics abonniert, Logik anwendet und an andere Topics oder KNX-/HTTP-Endpunkte publiziert. Häufig neben HA für komplexes Routing eingesetzt.

WirenBoard

wirenboard.com

Der russische DIN-Schienen-Controller nutzt MQTT als primäres Protokoll. WirenBoard veröffentlicht alle Sensorwerte und nimmt Steuerbefehle über MQTT-Topics entgegen. Funktioniert mit HA und Node-RED.

Beispiele für die Topic-Struktur

Beispiel für einen MQTT-Topic-Baum (Smart Home)

home/
├── livingroom/
│   ├── light/state          → "ON" / "OFF"
│   ├── light/brightness     → "75"  (0-100%)
│   ├── light/color_temp_k   → "3000"
│   ├── temperature          → "21.5"
│   └── occupancy            → "true" / "false"
├── kitchen/
│   ├── light/state          → "ON"
│   └── humidity             → "45"
├── bedroom/
│   ├── blind/position       → "75"  (0=open, 100=closed)
│   └── thermostat/setpoint  → "20.5"
└── panel/
    ├── meter/power_w        → "1247"
    └── meter/energy_kwh     → "1852.3"

MQTT vs. KNX — wann was einsetzen

Aspekt	MQTT	KNX TP
Infrastruktur	IP-Netz (Ethernet/WLAN)	Dediziertes TP-Buskabel
Zuverlässigkeit	Hängt von Netz- und Broker-Verfügbarkeit ab	Deterministisch, Bus ist immer aktiv
Latenz	Millisekunden (IP) + Broker-Roundtrip	<50 ms (direktes Bustelegramm)
Skalierbarkeit	Unbegrenzt (horizontale Skalierung)	255 Adressen pro Linie, max. 15 Linien
Einrichtungsaufwand	Gering (Broker + Publish/Subscribe)	Hoch (ETS-Programmierung, Adressierung)
Hardwarekosten	Gering (ESP8266 = 2 €)	Hoch (KNX-Aktor = 50–200 €+)
Zertifizierung	Keine erforderlich	KNX-zertifiziert + ETS-Lizenz
Funktioniert ohne Server	❌ Broker muss laufen	✅ Lokaler Bus funktioniert ohne Server
Bester Einsatzfall	Sensordaten, IoT-Integration, flexibles DIY	Sicherheitskritische Steuerung, Zweckbau
Typischer Nutzer	Maker, HA-Integrator, IoT-Entwickler	Elektroingenieur, DALI-/KNX-Spezialist

Die ehrliche Antwort: In einer gut geplanten Premium-Installation übernimmt KNX die Hardwaresteuerung (Schalten, Dimmen, Beschattung) und MQTT/IP die Aggregation von Sensordaten sowie Software-Integrationen (Energiemonitoring, Präsenz, Wetter). Sie ergänzen sich — sie konkurrieren nicht.

KNX-+-MQTT-Integrationsoptionen

Home Assistant (KNX- + MQTT-Integrationen)

Sowohl die KNX- als auch die MQTT-Integration laufen in HA. Automationen können MQTT-Sensorwerte auslesen und KNX-Aktoren auslösen — oder umgekehrt. Keine zusätzliche Hardware.

knx-mqtt-bridge (Open Source)

Eigenständiger Node.js-Dienst, der KNX-Gruppenadressen bidirektional mit MQTT-Topics verbindet. Jede KNX-GA wird auf ein MQTT-Topic abgebildet. Läuft auf Pi oder Docker.

Node-RED KNX- + MQTT-Nodes

node-red-contrib-knx + MQTT-Nodes. Visuelle Flow-Programmierung: MQTT-Topic → Transformation → KNX-Telegramm. Gut für komplexes bedingtes Routing.

WirenBoard WB-MGW Gateway

Das WirenBoard-Gateway kann zwischen RS-485-/Modbus-Geräten und MQTT übersetzen. Anschließend liest HA MQTT und publiziert an KNX. Verbreitet in Osteuropa.

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