[Camel in Action] 실전편 – MQTT와 IoT 기기 연동, 센서 데이터 파이프라인 구축

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IoT와 Camel의 조합

IoT 기기는 MQTT라는 경량 메시지 프로토콜로 데이터를 주고받습니다. 수천 개의 센서가 보내는 데이터를 수집, 가공, 저장하는 파이프라인이 필요합니다. Camel의 MQTT 컴포넌트는 이런 IoT 백엔드를 쉽게 구축할 수 있게 해줍니다.

MQTT 기본 개념

MQTT는 발행/구독(Pub/Sub) 모델을 사용합니다. 기기는 특정 토픽에 데이터를 발행하고, 서버는 그 토픽을 구독해 데이터를 받습니다.

토픽: 데이터 채널. 계층 구조로 표현 (예: factory/line1/sensor/temperature)
QoS 0: 최대 1회 전송 (유실 가능, 빠름)
QoS 1: 최소 1회 전송 (중복 가능, 신뢰성 있음)
QoS 2: 정확히 1회 전송 (가장 신뢰성 높지만 느림)

Camel MQTT 컴포넌트로 센서 데이터 수신

// 모든 센서 데이터 수신 (와일드카드 토픽)
from("mqtt:sensorData?host=tcp://mqtt-broker:1883"
  + "&subscribeTopicName=factory/+/sensor/#"
  + "&qualityOfServiceEnum=AtLeastOnce")
  .process(exchange -> {
    String topic = exchange.getIn().getHeader(MqttMessage.MQTT_TOPIC, String.class);
    byte[] payload = exchange.getIn().getBody(byte[].class);
    // 토픽에서 라인과 센서 타입 파싱
    String[] parts = topic.split("/");
    exchange.getIn().setHeader("line", parts[1]);
    exchange.getIn().setHeader("sensorType", parts[3]);
    exchange.getIn().setBody(new String(payload));
  })
  .to("direct:processSensorData");

센서 데이터 처리 파이프라인

from("direct:processSensorData")
  .unmarshal().json(SensorReading.class)
  // 이상값 필터링
  .filter(simple("${body.value} >= 0 && ${body.value}  800"))
      .to("direct:sendAlert")
  .end();

from("direct:saveToTimeSeries")
  .to("influxdb:mydb?retentionPolicy=autogen");

Camel로 MQTT 명령 전송

// 기기에 제어 명령 발송
from("rest:post:api/devices/{deviceId}/command")
  .process(exchange -> {
    String deviceId = exchange.getIn().getHeader("deviceId", String.class);
    exchange.getIn().setHeader(MqttMessage.MQTT_TOPIC,
      "factory/devices/" + deviceId + "/command");
  })
  .to("mqtt:commands?host=tcp://mqtt-broker:1883"
    + "&qualityOfServiceEnum=ExactlyOnce");

대규모 IoT 데이터 배치 집계

// 1분간 센서 데이터를 집계해 평균값 계산
from("mqtt:sensorData?host=tcp://mqtt-broker:1883&subscribeTopicName=sensor/#")
  .aggregate(header("sensorType"), new AverageAggregationStrategy())
    .completionTimeout(60000) // 1분
    .completionPredicate(exchangeProperty(AGGREGATED_SIZE).isGreaterThan(100))
  .process(exchange -> {
    double avg = exchange.getIn().getBody(Double.class);
    exchange.getIn().setHeader("average", avg);
  })
  .to("influxdb:aggregated-metrics");

zerg96