CoAP协议服务器,CoAP协议

本文介绍了CoAP协议,一种适用于物联网设备的轻量级协议。CoAP基于UDP,支持消息模型,具有四种报文类型,并通过请求响应机制进行操作。CoAP协议数据包包括消息头和消息体,其中消息头包含版本、报文类型、标识符长度等信息。文中还展示了如何通过Python搭建CoAP客户端和服务端,并使用Wireshark抓包工具解析数据包。

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1.CoAP协议简介

Coap是一种在物联网世界的类web协议,它的详细规范定义在 RFC 7252。COAP名字翻译来就是“受限应用协议”,顾名思义,使用在资源受限的物联网设备上。物联网设备的ram,rom都通常非常小,不能运行TCP和HTTP协议

2.CoAP协议特点

基于消息模型,以消息为数据通信载体,通过交换网络消息来实现设备间数据通信

对云端设备资源操作都是通过请求与响应机制来完成,类似 HTTP,设备端可通过4个请求方法(GET, PUT, POST, DELETE)对服务器端资源进行操作;

协议包轻量,最小长度仅为 4B;

支持可靠传输,通过确认和数据重传确保数据可靠到达;

支持IP多播, 即可以同时向多个设备发送请求;

非长连接通信,适用于低功耗物联网场景,因为其基于UDP协议,为短连接

3.CoAP协议数据包分析

1.CoAP数据包报文解析

1.CoAP消息头

CoAP消息传输是基于UDP的,即其上层为UDP协议.UDP数据包有报头和数据内容,其中数据内容里面就封装了CoAP消息,此处重点分析CoAP报文

CoAP报文格式如图

6ea3f860220f

1.Ver(2bit)为版本号用于指示CoAP协议的版本号

2.T(2bit)为CoAP协议定了4种不同形式的报文,CON报文,NON报文,ACK报文和RST报文。

### COAP协议介绍 #### 1. 协议背景与发展 COAP(Constrained Application Protocol),即受限应用协议,专为资源受限环境设计的一种轻量级网络传输协议[^1]。这类环境通常指那些计算能力有限、内存较小以及带宽较低的设备或网络条件较差的情况。 #### 2. 技术特点 - **基于UDP**:为了适应低功耗和不稳定网络的需求,COAP选择了更为灵活高效的用户数据报协议(UDP),而非传统的TCP/IP栈中的传输控制协议(TCP)[^2]。 - **高效简洁的消息结构**:相比HTTP动辄数百字节大小的数据包头部开销,COAP通过简化请求响应机制实现了极小化消息体长度——最短可达4个字节,极大地节省了通信过程中的能量消耗与时间成本[^4]。 - **可靠性保障**:尽管采用了不可靠连接模式下的底层协议作为载体,但是COAP引入了确认(CON)与应答(ACK)机制,在必要时能够确保重要信息的成功传递[^2]。 #### 3. 实际应用场景 在实际部署方面,许多物联网平台已经支持COAP协议接入方式,这使得传统COAP终端可以直接对接云服务端口完成远程监控管理等功能操作而不必担心兼容性问题的存在[^3]。 ```python import socket def send_coap_request(host, port=5683): message = b'\x40\x01' # Example of a minimal CoAP packet with GET method sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) try: sent = sock.sendto(message, (host, port)) data, server = sock.recvfrom(4096) print('Received:', data.hex()) finally: sock.close() ```
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