ESP32 MQTT Tutorials: Master Beginner to Advanced Guide for IoT Projects

ESP32 MQTT Tutorials: Master Beginner to Advanced Guide for IoT Project

COMPONENTS

PROJECT DESCRIPTION

✅ Raj Kumar — 작성자 소개 https://embeddedprep.com/author/mr-raj/

Raj Kumar는 ESP32 와 IoT 전반을 다루는 전문 테크 블로거이자 임베디드 시스템 튜토리얼 작성자입니다.
ESP32 BLE, Bluetooth Classic, Wi-Fi Networking, MQTT, Firebase, Blynk, FreeRTOS 등 광범위한 분야를 실습 중심으로 설명하는 것으로 유명합니다.

특히 “완전 초보자도 따라할 수 있는 단계별 튜토리얼” 스타일을 강점으로 하며,
하드웨어 개념·핀 구성·코드 분석·트러블슈팅·설계 팁 등 실무 프로젝트에 바로 적용 가능한 콘텐츠를 제공합니다.

그의 대표적인 글 카테고리는 다음과 같습니다:

ESP32 BLE / Bluetooth

ESP32 Wi-Fi Networking (MQTT, HTTP, Telegram Bot, Firebase 등)

ESP32 개발 보드 가이드 (예: ESP32-C3)

ESP32 시스템 레벨 튜토리얼 (FreeRTOS, 멀티태스킹 등)

센서/클라우드 연동 IoT 프로젝트 가이드

2025년 기준 작성된 다수의 최신 가이드(예: BLE Server, BLE Notifications, Firebase, MQTT, Blynk)는
초보자에서 중급 개발자까지 폭넓게 참고하는 자료로 자리 잡았습니다.

원문 : https://embeddedprep.com/esp32-mqtt-tutorials/

IoT(사물인터넷) 환경에서 무선 통신과 경량 메시징이 중요해지고 있습니다. 이 글에서는 ESP32 보드를 중심으로 메시지 발행/구독 방식의 경량 프로토콜인 MQTT를 사용해 데이터를 송수신하는 방법을 정리합니다. “왜 MQTT인가?”, “어떻게 ESP32에 적용하는가?”를 차근차근 설명하며 초보자도 따라올 수 있는 수준으로 구성했습니다. 또한 하드웨어 연결, 소프트웨어 설정, 코드 작성부터 테스트 방법, 문제 해결까지 포함하여 실전 프로젝트로 확장 가능한 기반을 마련합니다.

2) 준비 부품

아래는 본 프로젝트에 필요한 주요 부품 목록입니다:

ESP32 개발 보드 (예: ESP-WROOM-32 모듈 탑재)

USB 케이블 (PC ↔ ESP32 연결용)

브레드보드 또는 확장 보드 (선택사항)

점퍼 와이어 (GPIO 연결용)

(선택) 센서나 액추에이터 – 예컨대 DHT11 온습도 센서, LED, 스위치 등

인터넷 라우터 및 WiFi 네트워크

※ 위 리스트는 실제 구현 목적과 응용에 따라 달라질 수 있습니다.

3) 하드웨어 셋업

ESP32 개발 보드를 준비하고 USB 케이블을 통해 PC와 연결합니다.

브레드보드 또는 확장 보드를 이용해 ESP32의 핀을 외부 부품과 연결할 수 있도록 합니다.

WiFi 네트워크 접속을 위해 라우터가 동작 중이어야 하며, ESP32가 WiFi STA(Station) 모드로 접속할 준비가 되어야 합니다.

이후 MQTT 브로커(클라우드 또는 로컬)를 통해 ESP32가 메시지를 주고 받을 수 있도록 네트워크 환경을 확인합니다.

4) 인터페이스 설명

본 프로젝트에서 ESP32가 사용하는 주요 인터페이스는 다음과 같습니다:

WiFi (802.11 b/g/n): ESP32의 내장 WiFi 모듈을 이용해 네트워크에 접속합니다.

UART / USB-Serial: 개발 중 시리얼 모니터로 로그를 확인하기 위해 사용됩니다.

MQTT Client (네트워크 상의 TCP/IP 소켓): MQTT 브로커와의 통신을 위해 TCP 포트 1883 또는 SSL 포트 8883을 사용합니다. (Espressif Documentation)

GPIO (센서/액추에이터 연결용): 외부 센서나 스위치를 연결하는 데 사용됩니다.
이처럼 본 프로젝트는 단순하면서도 WiFi + MQTT + GPIO의 조합으로 구성되어 있어, 복잡한 인터페이스를 새로 배우지 않고도 시작할 수 있습니다.

5) 배선 테이블

부품	ESP32 핀	비고
USB 전원/프로그램	USB 케이블 (보드 내장)	개발 보드 기본 연결
LED (예)	GPIO 2 (또는 사용자 지정)	HIGH/LOW 출력 테스트 용
스위치 (예)	GPIO 21	입력 신호 예시
센서 DHT11 (예)	GPIO 22 (데이터 핀)	선택사항
GND	GND 핀	공통 접지
3.3 V 전원	3V3 핀	센서/액추에이터 전원 공급

※ 실제 사용할 핀은 개발 보드 및 부품에 따라 조정하세요.

6) 소프트웨어 환경 설정

Arduino IDE 또는 PlatformIO 등 개발 환경을 준비합니다.

ESP32 보드를 Arduino IDE에 추가합니다 (보드 매니저에서 “ESP32” 검색 및 설치).

MQTT 통신을 위한 라이브러리(예: PubSubClient 또는 MQTTClient)와 ArduinoJson 라이브러리를 설치합니다. (예: MQTTClient 256 버퍼 등) Tutorials for Newbies+1

WiFi SSID 및 비밀번호, MQTT 브로커 주소 및 포트, 토픽 등을 작성 코드에 반영합니다.

시리얼 모니터 설정(예: 9600 혹은 115200 baud) 및 보드 및 COM 포트를 설정합니다.

7) 전체 코드 예제

#include <WiFi.h> #include <MQTTClient.h> #include <ArduinoJson.h>

const char WIFI_SSID[]      = "YOUR_WIFI_SSID";        // 본인 WiFi SSID const char WIFI_PASSWORD[]  = "YOUR_WIFI_PASSWORD";    // 본인 WiFi 비밀번호 const char MQTT_BROKER[]    = "test.mosquitto.org";   // MQTT 브로커 주소 const int  MQTT_PORT        = 1883;
const char MQTT_CLIENT_ID[] = "esp32-client-001";      // 고유한 클라이언트ID const char PUBLISH_TOPIC[]  = "esp32/data";
const char SUBSCRIBE_TOPIC[] = "esp32/commands";
const int PUBLISH_INTERVAL = 5000; // 5초

WiFiClient network;
MQTTClient mqtt(256);
unsigned long lastPublishTime = 0;

void messageHandler(String &topic, String &payload) {
  Serial.print("Received topic: "); Serial.println(topic);
  Serial.print("Payload: "); Serial.println(payload);
  // 여기서 JSON 파싱 후 액션 수행 가능
}

void connectToMQTT() {
  mqtt.begin(MQTT_BROKER, MQTT_PORT, network);
  mqtt.onMessage(messageHandler);
  Serial.print("Connecting to MQTT broker");
  while (!mqtt.connect(MQTT_CLIENT_ID)) {
    Serial.print(".");
    delay(100);
  }
  Serial.println("\nConnected!");
  mqtt.subscribe(SUBSCRIBE_TOPIC);
  Serial.print("Subscribed to topic: "); Serial.println(SUBSCRIBE_TOPIC);
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
  Serial.println("Connecting to WiFi...");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print(".");
    delay(500);
  }
  Serial.println("\nWiFi connected!");
  connectToMQTT();
}

void loop() {
  mqtt.loop();
  if (millis() - lastPublishTime > PUBLISH_INTERVAL) {
    lastPublishTime = millis();
    StaticJsonDocument<200> doc;
    doc["timestamp"] = millis();
    doc["value"] = analogRead(0);
    char buf[512];
    serializeJson(doc, buf);
    mqtt.publish(PUBLISH_TOPIC, buf);
    Serial.print("Published to "); Serial.print(PUBLISH_TOPIC);
    Serial.print(": "); Serial.println(buf);
  }
}

위 코드는 ESP32가 WiFi에 접속하고 MQTT 브로커에 연결된 뒤, 정해진 주기로 센서 데이터를 발행(publish)하고 명령 주제(subscribe)를 통해 데이터를 수신하는 구조입니다. ESP32 Tutorial+1

8) 테스트 단계

ESP32에 위 코드를 업로드하고 시리얼 모니터로 로그를 확인합니다.

“WiFi connected!”, “Connected!”, “Subscribed…” 등의 로그가 나타나는지 확인합니다.

MQTT 브로커에 접속한 후 토픽 esp32/data로 메시지가 발행되는지 확인합니다.

같은 토픽이나 esp32/commands 토픽으로 MQTT 클라이언트(예: MQTT.fx, MQTT Explorer)에서 메시지를 발행해 ESP32가 이를 수신하는지 확인합니다.

센서나 액추에이터를 추가해 실제 데이터를 처리하거나 제어하는 동작을 구현해봅니다.

로그를 통해 주기적인 데이터 발행 및 수신 응답이 안정적으로 이루어지는지 점검합니다.

9) 트러블슈팅

WiFi 연결 실패: SSID/비밀번호가 정확한지, WiFi 모드가 STA로 설정되었는지 확인하세요.

브로커 연결 실패: 브로커 주소 및 포트가 정확한지, 브로커가 실행 중인지 확인하세요.

토픽이 수신되지 않음: publish 주제와 subscribe 주제가 동일한지, 클라이언트 ID가 중복되지 않는지 확인하세요. Tutorials for Newbies

JSON 파싱 오류: 메시지 페이로드가 올바른 JSON 형식인지 확인하고 버퍼 크기가 충분한지 점검하세요.

QoS나 인증 관련 문제: SSL/TLS 연결이나 사용자/비밀번호 인증이 필요한 브로커라면 설정이 필요합니다. Espressif Documentation

전원/핀 연결 문제: 센서나 액추에이터 전압 및 접지가 정확히 연결되었는지 확인하세요.

10) 활용 사례 & 시장 가능성

스마트홈: 조명, 온도, 습도, 문 상태 등을 ESP32 + MQTT 조합으로 실시간 제어 및 모니터링

산업용 IoT: 저전력 무선 센서 네트워크로 데이터 수집 → 클라우드 연동

리모트 제어/모니터링: MQTT는 헤비한 HTTP 요청보다 경량이므로 배터리 장비나 네트워크 제약이 있는 환경에서 유리합니다. www.emqx.com

엣지 컴퓨팅 및 분산 제어: 여러 ESP32 장치와 MQTT 브로커를 통해 분산형 시스템 구축 가능
이처럼, ESP32와 MQTT의 조합은 빠르게 확장되는 IoT 시장에서 유망한 기술 스택으로 자리잡고 있습니다.

11) 모듈/칩 기술 개요

ESP32는 듀얼-코어 RISC 마이크로컨트롤러로 WiFi 및 Bluetooth 기능을 내장하고 있으며, 저전력 모드와 다양한 GPIO를 갖추고 있어 IoT용으로 적합합니다. www.emqx.com+1
MQTT 프로토콜은 퍼블리시/구독(Publish/Subscribe) 방식으로 통신하며, TCP/IP 위에서 동작하고 QoS(0,1,2) 수준을 지원합니다. Espressif Documentation
ESP-IDF 환경에서의 MQTT 클라이언트 라이브러리는 브로커 주소 설정, 인증, WebSocket/SSL 트랜스포트 등을 설정할 수 있는 풍부한 기능을 제공합니다. Espressif Documentation

12) 결론

이 글에서는 ESP32를 활용해 MQTT 통신을 구현하는 전 과정을 초보자 관점에서 설명했습니다. 하드웨어 준비부터 코드 작성, 테스트, 활용 방안까지 하나하나 담았으며, 왜 이 구성이 효과적인지 그리고 실제로 어떤 응용이 가능한지도 살펴보았습니다. 본 튜토리얼을 통해 IoT 프로젝트의 기초를 다지고, 나아가 보다 복잡한 센서 네트워크나 클라우드 통합 애플리케이션으로 확장해 나가시기를 바랍니다. 지금 바로 ESP32와 MQTT로 여러분만의 스마트 솔루션을 시작해보세요!

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