Home >Промышленный Интернет вещей>Промышленный Интернет вещей
Что делает CoAP уникальным по сравнению с другими протоколами?


Краткое руководство по чтению:

Что такое протокол CoAP?

Возможности протокола CoAP

(1) Легкий

(2) На основе UDP

(3) RESTful архитектура

(4) Низкое энергопотребление и низкое потребление полосы пропускания.

(5) Идентификатор ресурса

(6) Поддержка многоадресной IP-адресации

(7) Надежность

(8)Безопасность

(9) Пользовательские параметры

Протокол CoAP против протокола MQTT

Области применения протокола CoAP

 

Что такое протокол CoAP?


CoAP (Протокол ограниченных приложений) — это протокол прикладного уровня, разработанный для устройств Интернета вещей (IoT) и сетей с ограниченными ресурсами. Его рождение также связано с тем, что большинство устройств IoT ограничены в ресурсах, таких как ЦП, ОЗУ, флэш-память, широкополосная сеть и т. д.; для таких устройств они хотят напрямую использовать TCP и HTTP существующей сети для обмена устройствами. информация.Это нереально.Для того, чтобы позволить этим устройствам успешно получить доступ к сети, был рожден протокол CoAP.


HTTP/MQTT UDP TCP

Как показано на рисунке выше, протокол CoAP — это протокол прикладного уровня, разработанный на основе UDP транспортного уровня, а протокол MQTT/HTTP — на основе TCP. Он имеет характеристики, аналогичные HTTP, но компенсирует ненадежность передачи UDP. Для небольших устройств Интернета вещей протокол CoAP является отличным выбором. CoAP, легкий протокол, может быть хорошо адаптирован к устройствам и сценариям с ограниченными ресурсами.

 

Возможности протокола CoAP


CoAP ссылается на многие идеи дизайна HTTP, а также улучшает многие детали дизайна на основе конкретных условий устройств с ограниченными ресурсами и добавляет множество практических функций. Ниже приводится краткое описание его характеристик.

 

(1) Легкий

Конструкция протокола CoAP очень проста: он использует меньше заголовков и полей опций и занимает меньшую полосу пропускания и ресурсы сети. Это делает его идеальным для использования в устройствах и сетях с ограниченными ресурсами.

 

(2) На основе UDP

CoAP обычно работает через UDP, а не через TCP. Это делает его более подходящим для эффективной связи без установления соединения, с низкой задержкой. Кроме того, CoAP также поддерживает надежную передачу сообщений через сообщения CON (подтверждаемое) и ACK (подтверждение) CoAP.

 

(3)RESTful архитектура*

CoAP использует архитектурный стиль RESTful и модель запроса-ответа, аналогичную HTTP. Он поддерживает распространенные методы HTTP, такие как GET, POST, PUT и DELETE, для чтения, создания, обновления и удаления ресурсов.

 

Примечание: RESTful архитектура*: REST (Representational State Transfer) — это стиль проектирования, а не стандарт. Если архитектура соответствует принципам REST, мы называем ее RESTful архитектурой. REST можно буквально перевести как преобразование состояния уровня представления. Презентация Уровень на самом деле относится к Это уровень представления ресурсов.

 

(4) Низкое энергопотребление и низкое потребление полосы пропускания.

Протокол CoAP оптимизирован для устройств и сетей с ограниченными ресурсами и обладает характеристиками низкого энергопотребления и низкого потребления полосы пропускания. Он использует такие механизмы, как наблюдение и группировка, чтобы уменьшить накладные расходы на связь.

 

(5) Идентификатор ресурса

CoAP использует универсальный идентификатор ресурса (URI) для идентификации ресурсов, чтобы клиенты могли находить и управлять определенными ресурсами через URI. Это похоже на URL-адреса HTTP.

 

(6) Поддержка многоадресной IP-адресации

Обеспечивает связь «один ко многим», что полезно для одновременного получения обновлений несколькими устройствами в Интернете вещей.

 

(7) Надежность

Протокол CoAP поддерживает надежную передачу, используя механизмы повторной передачи и подтверждения для обеспечения надежной доставки сообщений.

 

(8)Безопасность

Протокол CoAP можно использовать в сочетании с DTLS (безопасность транспортного уровня дейтаграмм) для обеспечения сквозной безопасности. DTLS — это безопасный транспортный протокол на основе UDP, используемый для защиты конфиденциальности и целостности связи CoAP.


CoAP + DTLS

 

(9) Пользовательские параметры

CoAP позволяет включать в заголовки сообщений специальные параметры для удовлетворения потребностей конкретных приложений, что делает его очень гибким и расширяемым.

 

Протокол CoAP против протокола MQTT


 

И CoAP, и MQTT — это облегченные протоколы, которые больше подходят для встроенных устройств.Ниже приведено простое сравнение протоколов CoAP и MQTT.

 

Протокол MQTT не поддерживает тип или другую информацию о метках, помогающую клиенту понять.Все клиенты MQTT должны знать формат сообщения. Протокол CoAP является полной противоположностью, поскольку CoAP имеет встроенную поддержку обнаружения и согласования контента, что позволяет устройствам отслеживать друг друга в поисках способов обмена данными.

 

MQTT — это длинное соединение, а CoAP — без установления соединения. Клиент и брокер MQTT поддерживают длинное TCP-соединение. Эта ситуация не вызовет проблем в среде NAT. Если вы используете CoAP в среде NAT, вам необходимо принять некоторые меры по проникновению NAT.

 

MQTT — это протокол "многие ко многим", позволяющий нескольким клиентам передавать сообщения через центрального брокера. То есть сообщения не пересылаются напрямую от клиента к клиенту, а публикуются клиентом в темах, хранящихся в брокере MQTT. Клиенты могут подписаться по одной или нескольким темам для получения сообщений. CoAP — это, по сути, протокол «один к одному» для передачи информации о состоянии между Сервером и Клиентом.

 

Области применения протокола CoAP


 

Протокол CoAP широко используется практически во всех отраслях. Он обеспечивает легкий и эффективный способ связи и управления. Он подходит для различных сред с ограниченными ресурсами и облегчает нашу жизнь и работу.

 

Например: CoAP широко используется для подключения устройств Интернета вещей и управления ими, поскольку он легкий и может эффективно работать в условиях ограниченной сети и ресурсов. Сюда входят устройства «умного дома», датчики, системы «умного города» и многое другое. Медицинские устройства и системы мониторинга здоровья могут использовать CoAP для передачи данных и удаленного мониторинга. Это полезно для телемедицины и удаленного наблюдения за пациентами с хроническими заболеваниями. Кроме того, протокол CoAP также применим в таких сценариях, как промышленная автоматизация, интеллектуальные транспортные системы, сельское хозяйство и мониторинг окружающей среды.



Рекомендуемые статьи по теме:

Подробное объяснение протокола HTTP
Подробное объяснение протокола MQTTСравнение
производительности UDP и TCP: скорость — не единственный

критерийМожет ли UDP обеспечить надежную передачу данных, как TCP?


Recommend