COAP協(xié)議簡(jiǎn)介

Coap（Constrained Application Protocol）是一種在物聯(lián)網(wǎng)世界的類web協(xié)議，它的詳細(xì)規(guī)范定義在 RFC 7252。COAP名字翻譯來(lái)就是“受限應(yīng)用協(xié)議”，顧名思義，使用在資源受限的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的ram，rom都通常非常小，運(yùn)行TCP和HTTP是不可以接受的。

COAP協(xié)議特點(diǎn)

1 COAP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)傳輸層由TCP改為UDP。

COAP協(xié)議層

2 它基于REST，server的資源地址和互聯(lián)網(wǎng)一樣也有類似url的格式，客戶端同樣有POST，GET,PUT,DELETE方法來(lái)訪問(wèn)server，對(duì)HTTP做了簡(jiǎn)化。

3 COAP是二進(jìn)制格式的，HTTP是文本格式的，COAP比HTTP更加緊湊。

4 輕量化，COAP最小長(zhǎng)度僅僅4B，一個(gè)HTTP的頭都幾十個(gè)B了。

5 支持可靠傳輸，數(shù)據(jù)重傳，塊傳輸。 確保數(shù)據(jù)可靠到達(dá)。

6 支持IP多播, 即可以同時(shí)向多個(gè)設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求。

7 非長(zhǎng)連接通信，適用于低功耗物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景。

COAP協(xié)議消息類型

COAP協(xié)議有4種消息類型

CON—— 需要被確認(rèn)的請(qǐng)求，如果CON請(qǐng)求被發(fā)送，那么對(duì)方必須做出響應(yīng)。這有點(diǎn)像TCP，對(duì)方必須給確認(rèn)收到消息，用以可靠消息傳輸。

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可靠消息傳輸

NON—— 不需要被確認(rèn)的請(qǐng)求，如果NON請(qǐng)求被發(fā)送，那么對(duì)方不必做出回應(yīng)。這適用于消息會(huì)重復(fù)頻繁的發(fā)送，丟包不影響正常操作。這個(gè)和UDP很像。用以不可靠消息傳輸。

不可靠消息傳輸

ACK —— 應(yīng)答消息，對(duì)應(yīng)的是CON消息的應(yīng)答。

RST —— 復(fù)位消息，可靠傳輸時(shí)候接收的消息不認(rèn)識(shí)或錯(cuò)誤時(shí)，不能回ACK消息，必須回RST消息。

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COAP消息格式

coap消息格式

消息頭（HEAD）

第一行是消息頭，必須有，固定4個(gè)byte。

Ver : 2bit， 版本信息，當(dāng)前是必須寫0x01。

T： 2bit， 消息類型，包括 CON, NON. ACK, RST這4種。

TKL: 4bit，token長(zhǎng)度， 當(dāng)前支持0~8B長(zhǎng)度，其他長(zhǎng)度保留將來(lái)擴(kuò)展用。

Code：8bit，分成前3bit（0~7）和后5bit（0~31），前3bit代表類型。 0代表空消息或者請(qǐng)求碼， 2開頭代表響應(yīng)碼，取值如下：

1 0.00 Indicates an Empty message

2 0.01-0.31 Indicates a request.

3 1.00-1.31 Reserved

4 2.00-5.31 Indicates a response.

5 6.00-7.31 Reserved

Message ID：16bit， 代表消息MID，每個(gè)消息都有一個(gè)ID ，重發(fā)的消息MID不變

token（可選）用于將響應(yīng)與請(qǐng)求匹配。 token值為0到8字節(jié)的序列。 ( 每條消息必須帶有一個(gè)標(biāo)記, 即使它的長(zhǎng)度為零）。 每個(gè)請(qǐng)求都帶有一個(gè)客戶端生成的token, 服務(wù)器在任何結(jié)果響應(yīng)中都必須對(duì)其進(jìn)行回應(yīng)。token類似消息ID，用以標(biāo)記消息的唯一性。token還是消息安全性的一個(gè)設(shè)置，使用全8字節(jié)的隨機(jī)數(shù)，使偽造的報(bào)文無(wú)法獲得驗(yàn)證通過(guò)。option（可選，0個(gè)或者多個(gè)）

請(qǐng)求消息 與回應(yīng)消息都可以0~多個(gè)options。 主要用于描述請(qǐng)求或者響應(yīng)對(duì)應(yīng)的各個(gè)屬性，類似參數(shù)或者特征描述，比如是否用到代理服務(wù)器，目的主機(jī)的端口等。

payload（可選）

實(shí)際攜帶數(shù)據(jù)內(nèi)容， 若有， 前面加payload標(biāo)識(shí)符“0xFF”，如果沒有payload標(biāo)識(shí)符，那么就代表這是一個(gè)0長(zhǎng)度的payload。如果存在payload標(biāo)識(shí)符但其后跟隨的是0長(zhǎng)度的payload，那么必須當(dāng)作消息格式錯(cuò)誤處理。

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COAP的請(qǐng)求碼（requests）和響應(yīng)碼(responses)

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【0.01】GET方法——用于獲得某資源

【0.02】POST方法——用于創(chuàng)建某資源

【0.03】PUT方法——用于更新某資源

【0.04】DELETE方法——用于刪除某資源

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CoAP的URL

coap的url和HTTP的有很相似的地方，開頭是“coap”對(duì)應(yīng)“http”或者“coaps”對(duì)應(yīng)“https”。

HTTP的默認(rèn)端口是tcp 80，coap的默認(rèn)端口是udp 5683（coaps是5684）。

URL里面的“/”“&”“.”

下面三個(gè)URL的地址是一樣的。訪問(wèn)example.com這個(gè)域名，端口是udp 5683，訪問(wèn)的資源地址是~sensors/temp.xml。

coap://example.com:5683/~sensors/temp.xml

coap://EXAMPLE.com/%7Esensors/temp.xml

coap://EXAMPLE.com:/%7esensors/temp.xml

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COAP的安全性

COAP的安全性是用DTLS加密實(shí)現(xiàn)的。DTLS的實(shí)現(xiàn)需要的資源和帶寬較多，如果是資源非常少的終端和極有限的帶寬下可能會(huì)跑不起來(lái)。DTLS僅僅在單播情況下適用。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的物联网协议Coap协议介绍的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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