Praktikum Kontrol Relay ESP32 via MQTT: Pisahkan Command dan State

Kontrol aktuator melalui MQTT sebaiknya tidak berhenti pada “terima pesan lalu ubah pin”. Sistem yang lebih dapat diamati memisahkan topic command dan topic state: aplikasi mengirim perintah ke topic command, perangkat menjalankan perintah yang valid, lalu perangkat mempublikasikan state aktual. Dengan pola ini dashboard dapat membedakan perintah yang dikirim dan kondisi yang benar-benar diterapkan.

Keselamatan: gunakan LED atau beban DC tegangan rendah untuk praktikum. Artikel ini tidak memberikan instruksi wiring listrik mains.

Arsitektur topic

Topic hanyalah contoh. Pada platform produksi gunakan namespace dan kebijakan autentikasi resmi yang berlaku.

Program subscribe dan publish state

#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>

const int RELAY_PIN = 26;
const char* TOPIC_CMD = "lab/relay01/command";
const char* TOPIC_STATE = "lab/relay01/state";

WiFiClient net;
PubSubClient mqtt(net);
bool relayOn = false;

void publishState() {
  mqtt.publish(TOPIC_STATE, relayOn ? "ON" : "OFF", true);
}

void setRelay(bool on) {
  relayOn = on;
  digitalWrite(RELAY_PIN, on ? LOW : HIGH); // sesuaikan modul
  publishState();
}

void onMessage(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
  String msg;
  for (unsigned int i = 0; i < length; i++) msg += (char)payload[i];
  msg.trim();

  if (String(topic) != TOPIC_CMD) return;
  if (msg == "ON") setRelay(true);
  else if (msg == "OFF") setRelay(false);
  else Serial.println("Command ditolak: payload tidak valid");
}

void connectMqtt() {
  while (!mqtt.connected()) {
    if (mqtt.connect("esp32-relay01")) {
      mqtt.subscribe(TOPIC_CMD);
      publishState();
    } else {
      delay(2000);
    }
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);
  mqtt.setCallback(onMessage);
  // hubungkan Wi-Fi, mqtt.setServer(...), lalu connectMqtt()
}

void loop() {
  if (!mqtt.connected()) connectMqtt();
  mqtt.loop();
}

Pengujian

1. Gunakan LED terlebih dahulu untuk memastikan logika ON/OFF benar.
2. Subscribe topic state dari MQTT client.
3. Kirim ON ke topic command dan verifikasi state menjadi ON.
4. Kirim payload salah seperti START; perangkat harus menolak tanpa mengubah state.
5. Restart ESP32 dan periksa state yang dipublikasikan setelah reconnect.

Retained state dan availability

Contoh memakai retained message untuk state agar client baru segera mengetahui kondisi terakhir yang dipublikasikan. Dalam deployment nyata, bedakan state terakhir yang tersimpan di broker dari bukti bahwa perangkat sedang online. Availability atau heartbeat dibutuhkan agar antarmuka tidak menampilkan state lama seolah-olah perangkat masih terhubung.

Hardening

• Validasi semua payload command.
• Gunakan autentikasi dan otorisasi broker.
• Gunakan TLS bila arsitektur menuntut transport terenkripsi.
• Batasi aktuator dengan fail-safe lokal.
• Jangan menaruh kredensial sensitif pada source publik.

Kriteria keberhasilan

Command valid mengubah output dan menghasilkan state baru; command invalid ditolak; reconnect tidak membuat loop macet; dan state dapat diamati secara terpisah dari command.

Referensi resmi dan bacaan lanjut

Gunakan dokumentasi resmi berikut untuk memeriksa API, kompatibilitas board, dan perubahan versi library:

• Arduino-ESP32 Documentation — Espressif
• Arduino IDE 2 Documentation
• PubSubClient — MQTT client for Arduino
• Arduino-ESP32 Wi-Fi API
• Arduino-ESP32 GPIO API