CoAP là gì

CoAP hay giao thức ứng dụng bị ràng buộc là một giao thức truyền web chuyên biệt để sử dụng với các nút bị ràng buộc và mạng bị hạn chế trong IoT. CoAP được thiết kế để cho phép các thiết bị đơn giản, bị hạn chế tham gia IoT ngay cả thông qua các mạng bị hạn chế với băng thông thấp và tính khả dụng thấp. Nó thường được sử dụng cho các ứng dụng giữa máy và máy (M2M) như năng lượng thông minh và tự động hóa tòa nhà. Giao thức được thiết kế bởi IETF, CoAP được quy định trong IETF RFC 7252.

Các đặc tính giao thức CoAP

Giao thức web được sử dụng trong M2M với các yêu cầu ràng buộc

Trao đổi tin nhắn không đồng bộ

Chi phí thấp

Rất đơn giản để thực hiện phân tích cú pháp

Định danh tài nguyên đồng nhất URI

Khả năng proxy và bộ nhớ đệm

CoAP hoạt động như thế nào

CoAP hoạt động như một loại HTTP cho các thiết bị bị hạn chế, cho phép các thiết bị như cảm biến hoặc cơ cấu chấp hành (actuator) giao tiếp trên IoT. Các cảm biến và cơ cấu chấp hành này được điều khiển và đóng góp bằng cách truyền dữ liệu của chúng như một phần của hệ thống. Giao thức được thiết kế để đảm bảo độ tin cậy trong băng thông thấp và tắc nghẽn cao thông qua mức tiêu thụ điện năng thấp và chi phí mạng thấp. Trong một mạng có nhiều tắc nghẽn hoặc kết nối hạn chế, CoAP có thể tiếp tục hoạt động khi các giao thức dựa trên TCP như MQTT không thể trao đổi thông tin và giao tiếp hiệu quả.

Ngoài ra, các tính năng CoAP cho phép các thiết bị hoạt động ở chất lượng tín hiệu kém gửi dữ liệu một cách đáng tin cậy hoặc cho phép vệ tinh quay quanh duy trì liên lạc từ xa thành công. CoAP cũng hỗ trợ các mạng với hàng tỷ nút. Để bảo mật, các tham số DTLS được chọn làm mặc định tương đương với khóa RSA 128 bit.

COAP sử dụng UDP làm giao thức mạng cơ bản. COAP về cơ bản là một giao thức IoT client-server trong đó client đưa ra yêu cầu và server sẽ gửi lại phản hồi khi nó xảy ra trong HTTP. Các phương thức được COAP sử dụng cũng giống như phương thức được sử dụng bởi HTTP.

Bảo mật CoAP

Người ta phải tính đến bảo mật khi xử lý các giao thức IoT. Ví dụ, CoAP sử dụng UDP để vận chuyển thông tin. CoAP dựa vào các tính năng bảo mật của UDP để bảo vệ thông tin. Vì HTTP sử dụng TLS qua TCP, CoAP sử dụng Datagram TLS qua UDP. DTLS hỗ trợ RSA, AES, v.v.

Thông tin CoAP nhỏ nhất có độ dài 4 byte, nếu bỏ qua token, tùy chọn và tải trọng. CoAP sử dụng hai loại thông tin, yêu cầu và phản hồi, sử dụng định dạng header cơ sở, nhị phân, đơn giản. Header cơ sở có thể được theo sau bởi các tùy chọn ở định dạng loại - độ dài - giá trị được tối ưu hóa. CoAP theo mặc định được ràng buộc với UDP và tùy chọn với DTLS, cung cấp mức độ bảo mật truyền thông cao.

Bất kỳ byte nào sau các header trong gói được coi là nội dung thông tin. Độ dài của nội dung thông tin được bao hàm bởi độ dài của datagram. Toàn bộ thông tin phải nằm trong một datagram duy nhất khi được liên kết với UDP. Khi được sử dụng với 6LoWPAN, như được định nghĩa trong RFC 4944, các thông tin cũng cần phù hợp với một khung IEEE 802.15.4 duy nhất để giảm thiểu phân mảnh.