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物联网约束应用协议（CoAP）的基础
并非所有连接的设备都相等。尽管有些功能更强大且技术先进，但其他功能却是简单的传感器和家庭自动化设备，其能量，内存，计算能力和带宽有限。为了补偿这种资源受限和低功耗的设备，开发人员可以选择约束应用协议（CoAP）作为其IoT协议，以更有效地在两个对等方之间进行通信。
这种轻量级的RESTful协议专门针对网络中具有大量终端设备的部署进行了优化。CoAP能够在设备上创建和管理资源，发布和订阅数据，管理数据多播，在请求时提供设备描述，以及提供机制以告知设备是否通电（同时节省能源并简化客户端与客户端之间的通信）。设备。更好的是，CoAP和HTTP REST之间的基础设施相似性使设计人员能够将对RESTful模式的理解运用到他们的IoT解决方案中。
让我们探讨一下这种独特的请求/响应通信类型的内容和原因。
CoAP一目了然
就像HTTP用于在客户端和服务器之间传输数据和命令一样，CoAP允许相同的命令传输功能，但是不需要相同数量的资源，因此非常适合当今的物联网（IoT）设备。
服务层协议是由Internet工程任务组（IETF）设计的，即使在受限的低带宽网络中也可以使简单的设备加入IoT。
从开发人员的角度来看，CoAP感觉非常像HTTP。从传感器获取值与从Web API获取值没有太大区别。两种协议之间的相似性极大地简化了开发，因为设备开发人员可以在其基础架构中使用传统客户端/服务器HTTP REST服务中的知名模式。此外，由于HTTP和CoAP共享REST模型，因此可以使用与应用程序无关的跨协议代理轻松连接它们。例如，在CoAP vs MQTT方面，这是一个主要优势，因为后者不是基于RESTful的。
更快的通讯，更好的电池
CoAP旨在满足多播支持，低开销和简单性等特殊要求，这是物联网设备的三个重要元素，它们深深地嵌入并且比传统的互联网设备具有更少的内存和电源。因此，效率是不可或缺的，而这正是CoAP所能提供的。
例如，由于其开销低且简单，CoAP降低了功耗要求。该协议例如通过UDP和BLE进行操作，而UDP和BLE所需的通信开销最小，并允许更快的唤醒时间和延长的睡眠状态。两者合计，这意味着电池使用寿命更长。此外，UDP和BLE所提供的较小的数据包大小可导致更快的通信周期，再次使电池使用寿命更长。
实际上，在控制智能家居设备时，更快的通信周期和更长的电池使用时间是极好的好处。CoAP允许与例如智能锁，警报器或加热系统的直接交互，就像在传统HTTP REST服务中公开时那样。同样，工业设备用户也可以从发送控制命令，查询寄存器和更改配置的功能中受益。
远程访问注意事项
但是，与此同时，设备设计人员必须意识到CoAP的局限性。
CoAP本身不提供远程访问，因此，如果连接位于防火墙后面，则用户将无法访问其设备。因此，由于按照标准在CoAP中没有安全的传输，因此用户将需要自带。
答案可能是HTTPS，TLS，DTLS或第三方平台。但是，无论选择如何，设备用户和设计人员都必须承认这一局限性并做出相应的准备，这是不可或缺的。同样，不要忽略此方程式中的访问控制。用户必须非常确定在穿越任何防火墙时允许谁进入，因此，用户有责任确保在正确的客户端和设备之间进行数据传输。或者，他们可以选择具有内置安全传输和访问控制的第三方远程访问平台。
都是关于节点的
随着传感器数量逐月增长，很明显，连接物联网数十亿个节点将需要同时廉价且高效。实现该协议是CoAP最为令人兴奋的元素之一，因为该协议已设计为可在内存低至10 kb（KiB），代码空间为100 KiB的微控制器上运行。
本质上，CoAP采用了HTTP
REST的最佳元素并缩小了它们的尺寸。REST主要在HTTP上运行，并且通常在Web API中使用。基于REST体系结构的应用程序符合一些指导原则和约束，因此生成的协议性能良好，并且具有高度可伸缩性，简单性，并且易于修改和扩展。由于CoAP基于REST，但着重于缩小协议的大小，因此它是熟悉RESTful模式的小型设备和设计人员的理想解决方案。
再次，设备和网络设计人员必须考虑访问和安全性，并通过第三方平台的实现来实现对等（P2P）远程连接，这可能是最好的选择。总体而言，CoAP通过使IoT设备能够经济高效且安全地在远距离传输数据的同时又仅消耗很少的电量，从而帮助最小化了云设备连接的成本。同时，对于设计者而言，与HTTP REST的相似性使任何设备向CoAP的过渡在2021年都更加诱人。