无线传感器网络-CoAP.pptxVIP

无线传感器网络

CoAP

(TheConstrainedApplicationProtocol

)

小组成员：

分工概述

6.MQTT与CoAP比较

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4.CoAP的应用场景

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1.CoAP的由来及介绍

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2.CoAP的消息架构

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3.CoAP的通信技术

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5.CoAP的发展现状

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资料整合、PPT制作及演示

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PART01

CoAP的由来及介绍

制定的目的

未来会有更多的设备相互连接

物联网和M2M技术应运而生

微型设备而言接入互联网非常困难

CoAP协议被设计出来

为了让小设备可以接入互联网

TCP和HTTP协议协议相对困难

什么是CoAP

CoAP是一种应用层协议，它运行于UDP协议之上而不是像HTTP那样运行于TCP之上。CoAP协议非常的小巧，最小的数据包仅为4字节。

CoAP是一种面向网络的协议，采用了与HTTP类似的特征，核心内容为资源抽象、REST式交互以及可扩展的头选项等。这些关键特征使得因特网由简单的文档检索机制(WorldWideWeb)演进成为现在繁荣的应用平台(Web2.0)。

PART02

CoAP的消息结构

CoAP消息结构

和其他TCPIP协议簇中的协议一样，CoAP协议总是以“头”的形式出现在负载之前，而负载和CoAP头之间使用单字节0xFF分离。学习CoAP协议最好的方法便是结合RFC文档，详细分析CoAP协议报文格式的每一部分，便是CoAP协议报文结构示意图。

CoAP协议报文各部分

版本编号，指示CoAP协议的版本号。类似于HTTP1.0HTTP1.1。版本编号占2位，取值为01B。

【Ver】

报文类型，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。

【T】

CoAP标识符长度。CoAP协议中具有两种功能相似的标识符，但是标识符对于报文来说是非必须的。

【TKL】

功能码/响应码。Code在CoAP请求报文和响应报文中具有不同的表现形式，Code占一个字节，它被分成了两部分，前3位一部分，后5位一部分。

【Code】

报文编号

【MessageID】

标识符具体内容，通过TKL指定Token长度。

【Token】

报文选项，通过报文选项可设定CoAP主机，CoAPURI，CoAP请求参数和负载媒体类型等等。

【Option】

CoAP报文和具体负载之间的分隔符。

【11111111B】

Code部分

【0.01】

GET方法——用于获得某资源

【0.02】

POST方法——用于创建某资源

【0.03】

PUT方法——用于更新某资源

【0.04】

DELETE方法——用于删除某资源

Option部分

PART03

CoAP的通信技术

CoAP的通信技术

CoAP协议采用了双层的结构。消息层(Messageslayer)处理节点间的信息交换，同时，也提供对多播和拥塞控制的支持。请求/响应层(Request/Responselayer)用以传输对资源进行操作的请求和相应信息。CoAP协议的REST构架基于该层的通信，REST请求附在一个CON或者NON消息上，而REST响应附在匹配的ACK消息上。CoAP的双层处理方式，使得CoAP没有采用TCP协议，也可以提供可靠的传输机制。利用默认的定时器和指数增长的重传间隔时间实现CON消息的重传，直到接收方发出确认消息。另外，CoAP的双层处理方式支持异步通信，这是物联网和M2M应用的关键需求之一。

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CoAP消息类型

NON：不需要被确认的请求，如果NON请求被发送，那么对方不必做出回应。

CON：需要被确认的请求，如果CON请求被发送，那么对方必须做出响应。

ACK：应答消息，如果接受到CON消息的响应。

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RST：复位消息，当接收者接受到的消息包含一个错误，接受者解析消息或者不再关心发送者发送的内容，那么复位消息将会被发送。

C

D

B

A

CoAP采用和HTTP协议相同的请求响应工作模式。CoAP协议共有4中不同的消息类型。

PART04

CoAP的应用场景

基于CoAP的共享单车场景

示意图

有很多场景，其实用CoAP协议就可以实现。以CoAP实现，类似于传统的Web服务器，单车向服务器发送请求，例如认证、故障等，服务器对请求作出响应，单车使用返回的响应信息进行相应的操作。此时，服务器需要识别每一辆单车，信息交互需要二者同时处于在线状态。CoAP最大的优势是其与绝大部分HTTP网站兼容。如果有一个现成的Web服务系统，那么使用CoAP是一个很好的选择。在诸如智能家居等已有现成的Web服务架构的领域，CoAP依赖其对于HTTP的兼容性，开发工作就相对简单。如图所示。

CoAP智能家居应用

智