coap（constrained application protocol，受限应用协议）是一种专为物联网（iot）设备和资源受限网络设计的应用层协议。它的诞生也是由于物联网设备大多都是资源限制型的，比如 cpu、ram、flash、网络宽带等；对于这类设备来说，想要直接使用现有网络的tcp和http来实现设备信息交换是不现实的，为了让这部分设备能够顺利接入网络，coap 协议因此诞生。
如上图所示，coap协议是一个应用层协议，基于传输层udp而开发，而mqtt/http协议则是基于tcp开发的。它采用了与http类似的特征，同时又弥补了udp传输的不可靠性。对于物联网小型设备而言，coap协议是一个极佳的选择，coap这种轻量级协议可以很好地适配资源受限的设备和场景。
coap 参考了很多 http 的设计思路，同时也根据受限资源限制设备的具体情况改良了诸多的设计细节，增加了很多实用的功能。以下是关于其特点的简易介绍。
1）轻量级。
coap协议的设计非常简单，使用的头部和选项字段较少，占用的网络带宽和资源较少。这使得它非常适合在资源受限的设备和网络中使用。
2）基于udp
coap通常在udp上运行，而不是tcp。这使得它更适用于无连接、低延迟和高效率的通信。此外，coap还支持对消息的可靠性传输，通过coap的con（confirmable）和ack（acknowledgment）消息。
3）restful架构*
coap采用restful架构风格，使用类似于http的请求-响应模型。它支持get、post、put和delete等常用的http方法，以进行资源的读取、创建、更新和删除。
restful架构*：rest（representational state transfer）是一种设计风格而不是标准，如果一个架构符合rest原则，我们就称它为restful架构，rest可以直译为表现层状态转化，表现层其实指的是资源的表现层。
4）低能耗和低带宽消耗。
coap协议针对资源受限设备和网络进行了优化，具有低能耗和低带宽消耗的特性。它使用了一些机制，如观察（observing）和分组（grouping），以减少通信的开销。
5）资源标识符。
coap使用统一资源标识符（uri）来标识资源，这样客户端可以通过uri来定位和操作特定资源。这与http的url类似。
6）支持ip多播。
允许一对多的通信，这对于物联网中的多个设备同时接收更新非常有用。
7）可靠性。
coap协议支持可靠传输，通过使用重传和确认机制来确保消息的可靠传递。
8）安全性。
coap协议可以与dtls（datagram transport layer security）结合使用，提供端到端的安全性。dtls是基于udp的安全传输协议，用于保护coap通信的机密性和完整性。
9）自定义选项。
coap允许在消息头中包含自定义选项，以满足特定应用的需求，这使得它非常灵活和可扩展。
coap和mqtt都是比较适合嵌入式设备的轻量级协议，以下是coap与mqtt协议的简单对比。
mqtt协议不支持带有类型或者其它帮助client理解的标签信息，所有mqtt client需要知道消息格式。而coap协议则恰恰相反，因为coap内置发现支持和内容协商，这样便能允许设备相互窥测以找到数据交换的方式。
mqtt是长连接而coap是无连接。mqtt client与broker之间保持tcp长连接，这种情形在nat环境中也不会产生问题。若是在nat环境下使用coap，就需要采取一些nat穿透性措施。
mqtt是多个客户端通过***进行消息传递的多对多协议，即消息不是直接从客户端发送到客户端，而是由客户端发布到存储在 mqtt **中的主题，客户端可以通过订阅一个或多个主题来接收消息。coap基本上就是一个在server和client之间传递状态信息的单对单协议。
coap协议几乎已在所有行业得到了广泛的应用，它提供轻量级、高效的方式来进行通信和控制，适用于各种资源受限的环境，方便我们的生活和工作。
如：coap被广泛用于连接和管理物联网设备，因为它轻量级且能够在受限的网络和资源条件下高效运行。这包括智能家居设备、传感器、智能城市系统等。医疗设备和健康监测系统可以使用coap进行数据传输和远程监控。这对于远程医疗保健和慢性病患者的远程监测非常有用。此外，在工业自动化、智能交通系统、农业和环境监测等场景，coap协议同样适用。
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