物聯網協議之CoAP協議開發學習筆記

哪有什麼天生如此，只是咱們每天堅持。 -Zhiyuan

CoAP協議博大精深，網上資料較少，大可能是外網未翻譯的文章，英語水平有限，若有不足，你們... 我怎麼可能有不足！這但是全網最全CoAP協議文章。(有不足你們還請盡情在下面評論) 有過對你有幫助，點贊收藏走一波啊~~~

想了下仍是把文章分開寫，此篇文章介紹 CoAP是何方神聖有何神通，感興趣的朋友可查看我其他文章。

Let's Go ! I'm Coming CoAP !

1.揭開CoAP的神祕面紗

老規矩先來看最權威的定義：

1. 維基百科：

   Constrained Application Protocol (CoAP) is an specialized Internet Application Protocol for constrained devices, as defined in RFC 7228).
      It enables those constrained devices called "nodes" to communicate with the wider Internet using similar protocols.
      CoAP is designed for use between devices on the same constrained network (e.g., low-power, lossy networks), between devices and general nodes on the Internet, and between devices on different constrained networks both joined by an internet.
      CoAP is also being used via other mechanisms, such as SMS on mobile communication networks.
   
      CoAP is a service layer protocol that is intended for use in resource-constrained internet devices, such as wireless sensor network nodes. 
      CoAP is designed to easily translate to HTTP for simplified integration with the web, while also meeting specialized requirements such as multicast support, very low overhead, and simplicity.
      Multicast, low overhead, and simplicity are extremely important for Internet of Things (IoT) and Machine-to-Machine (M2M) devices, which tend to be deeply embedded and have much less memory and power supply than traditional internet devices have. 
      Therefore, efficiency is very important. CoAP can run on most devices that support UDP or a UDP analogue.

2. 百度百科：

   因爲物聯網中的不少設備都是資源受限型的，即只有少許的內存空間和有限的計算能力，因此傳統的HTTP協議應用在物聯網上就顯得過於龐大而不適用。
      IETF的CoRE工做組提出了一種基於REST架構的CoAP協議。
      因爲無線物聯網中的設備不少都是資源受限型的，這些設備只有少許的內存空間和有限的計算能力。
      爲此，IETF（Intemet Engineering Task Force）的CoRE（Constrained RESTful Environment）工做組爲受限節點制定相關的REST（Representational State Transfer）形式的應用層協議。
      這就是CoRE工做組正在制訂的CoAP（Constrained Application Protocol）協議。

再來參考一下白話一點的 重點都劃出來了：

CoAP 是 受限制的應用協議(Constrained Application Protocol)的代名詞。
最近幾年專家們預測會有更多的設備相互鏈接，而這些設備的數量將遠超人類的數量。在這種大背景下，物聯網和M2M技術應運而生。
雖然對人們而言，鏈接入互聯網顯得方便容易，可是對於那些 微型設備 而言接入互聯網很是困難。在當前由PC機組成的世界，信息交換是經過TCP和應用層協議HTTP實現的。可是對於小型設備而言，實現TCP和HTTP協議顯然是一個過度的要求。爲了讓小設備能夠接入互聯網，CoAP協議被設計出來。
CoAP是一種應用層協議，它運行於UDP協議之上而不是像HTTP那樣運行於TCP之上。
CoAP協議很是小巧，最小的數據包僅爲4字節。

2.先看看CoAP的小知識點

• 上文一直說CoAP是爲小設備量身打造的，可是小設備是指那些呢？

  小設備：256KB Flash 32KB RAM 20MHz主頻....的設備

• 能不能替代HTTP協議?

  不能！ HTTP協議是爸爸，嗯，沒有啦。

• CoAP協議有哪些特色？

  1.知足資源受限的網絡需求。
     2.無狀態HTTP映射，能夠經過HTTP代理實現訪問CoAP資源，或者在CoAP智商構建HTTP接口。
     3.使用UDP實現可靠IP單播和最大努力IP多播。
     4.異步消息交換
     5.很小的消息頭載荷及解析複雜度。
     6.支持URI和內容類型(Content-type).
     7.支持代理和緩存.
     8.內建資源發現.
     9.可使用DTLS做爲安全加密層。
     10.資源消耗低，所需RAM和ROM資源均小於10KB。
     11.其雙層(事務層，請求/響應層)處理方式可支持異步通訊.
     12.支持觀察模式。
     13.支持塊傳輸

  是否是以爲CoAP仍是蠻厲害的。賊啦牛掰~~~

一樣是物聯網協議，咱們來看一下MQTT和CoAP的區別，沒用過 MQTT的朋友憑你的悟性本身慢慢看。

CoAP與MQTT比較區別

MQTT和CoAP都是很是有用的物聯網協議，但二者有根本區別，兩個協議各有特色。

1. MQTT 是多個客戶端經過一個中央代理傳遞消息的多對多協議。它經過讓客戶端發佈消息、代理決定消息路由和複製來解耦生產者和消費者。雖然MQTT持久性有一些支持，但它是最好的實時通信總線。
2. CoAP 基本上是一個在Client和Server之間傳遞狀態信息的單對單協議。雖然它支持觀察資源，可是CoAP最適合狀態轉移模型，而不是單純的基於事件。
3. MQTT： Clients與Broker之間保持TCP長鏈接，這個在NAT環境中也不會有問題。
4. CoAP： Clients與Server都要接收和發送UDP包。在NAT環境下使用CoAP，須要使用「隧道掘進」或者端口轉發(內網穿透)，不然像LWM2M（輕量級M2M）同樣，首先初始化設備到‘頭端’( head-end )的鏈接.
5. MQTT不支持帶有類型或者其它幫助Clients理解的標籤消息。MQTT消息可用於任意目的，但前提是全部的Clients必須知道消息格式。
   而CoAP則相反，它內置內容協商和發現支持，這樣容許設備彼此窺測以找到交換數據的方式。

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