一文解决 CoAP 协议设备与外部网络沟通难题

CoAP 协议是一种支持在低功耗、低功率等受限设备间进行通信的物联网协议，这些设备往往都运行在受限网络中，因此 CoAP 协议设计得十分精炼， 同时采用 UDP 协议进行数据传输，所以能够很好的适应受限网络环境。 CoAP 通过类似于 HTTP 操作的方式，在受限设备组成的 M2M 网络中，对设备上抽象的资源进行操作，这样能够十分简洁、高效地实现受限设备间同步、 异步的信息交流。

CoAP 是专为受限硬件、环境而设计的通信协议，在受限网络中能够良好的工作，但如果受限网络需要和外部网络进行沟通，CoAP 则不能很好的适应。另外，因为 CoAP 设计时更多考虑的是 M2M 网络模型，所以 CoAP 缺乏对资源处理中心的支持（基于 CoAP 的 LwM2M 协议为此专门引入了资源的注册、资源的服务等概念）。

以上问题可以通过 EMQX 消息服务器得到很好的解决。本文就将介绍如何使用 EMQX 接入 CoAP 协议，实现 CoAP 协议设备与外部的沟通。

EMQX 的 CoAP 协议接入方式

对于需要和外部进行沟通的 CoAP 设备，使用 EMQX 作为消息中间件，可以很方便地实现以下功能：

• 对设备进行认证，拒绝不可信设备的数据
• 对资源进行权限管理，可以指定不同的设备对某个资源拥有不同的读/写权限
• 可以作为不同网络 CoAP 设备间的信息传输中心
• 可以作为其他应用，比如 CoAP 管理应用、数据分析应用和 CoAP 设备、网络间的接入中间件

EMQX 中提供了两种不同的 CoAP 接入方式，涵盖了大多数 CoAP 的业务场景，且接入简单，支持良好，不需对 CoAP 协议本身进行改动。而对原有的 CoAP 设备、应用，接入 EMQX 的成本也很小。

URL 模型

EMQX 通过 URL path 和 queryString 来实现对 CoAP 的接入，CoAP 接入时需要按照下面的规则组织 URL 模型:

coap 连接类型://Host:Port/模式/TopicName?c=客户端Id&u=用户名&p=密码

其中，coap 连接类型可以为:

• coap：使用普通的 UDP 进行传输
• coaps：启用安全传输层，关于如何启用 coaps (包括单向认证、双向认证)，详细见加密通信配置

模式 目前有: MQTT 和 PubSub 两种，具体区别将会在下文详细介绍。

TopicName : EMQX 中使用 Topic 作为 CoAP 中的资源标识符，一个 Topic 就代表一个资源对象， 而 Topic 可以为任意 UTF8 字符串，允许多个层级，比如 coap/ 、coap/test/queryString。

URL 中的 c、u、p 三个字段是必须的，其中：

• c 代表客户端 ID，为任意字符串，理论上每个客户端 ID 都应该需要是唯一的
• u 和 p 分别代码用户名和密码，需要在 EMQ X 的认证模块中预先设置好

MQTT