隨著物聯網技術的發展與普及，越來越多的智慧裝置具備了網路連線與資料傳輸能力。

物聯網場景中裝置大多都是資源限制型的，比如 CPU、RAM、Flash、網路寬頻等。尤其是由電池供電的裝置，對傳輸協議的功耗以及頻寬非常敏感，直接使用 TCP 和 HTTP 協議來實現裝置與平臺之間的資料交換無法滿足裝置對低功耗的要求。

為了讓這部分裝置能夠順利接入網路，CoAP 協議應運而生。作為致力於為物聯網各類場景提供資料連線能力的全託管 MQTT 訊息服務，[EMQX Cloud](https://www.emqx.com/zh/cloud) 也支援 CoAP 協議的裝置接入，允許符合某種定義的 CoAP 訊息格式向 EMQX Cloud 執行釋出、訂閱、和接收訊息等操作。

本文將介紹如何使用 EMQX Cloud 實現 CoAP 協議裝置的接入。

## CoAP 協議簡介

由於物聯網場景複雜多樣，裝置端硬體條件、網路穩定性、流量限制、裝置功耗以及裝置連線數量等多方面因素造成物聯網裝置的訊息傳遞與傳統網際網路場景有著很大不同，也因此產生了多種物聯網通訊協議。

CoAP 協議閘道器作為一種在物聯網世界的類 HTTP 的協議，使用在資源受限的物聯網裝置上，它的詳細規範定義在 RFC 7252。

### 協議特性

CoAP 參考了很多 HTTP 的設計思路，同時也根據受限資源限制裝置的具體情況改良了諸多設計細節，增加了很多實用的功能。如：

- 基於訊息模型
- 傳輸層基於 UDP 協議，支援受限裝置
- 使用類似 HTTP 請求的請求/響應模型，HTTP 是文字格式，CoAP 為二進位制格式，且比 HTTP 更加緊湊
- 支援雙向通訊
- 輕量、低功耗
- 支援可靠傳輸，資料重傳，塊傳輸，確保資料可靠到達
- 支援 IP 多播
- 支援觀察模式
- 支援非同步通訊

### 市場狀況

相比於 [MQTT](https://www.emqx.com/zh/mqtt)，CoAP 更加輕量、開銷更低，在某些特定的裝置和網路環境下更為合適，EMQX Cloud 以及部分公有云物聯網平臺都提供提供了 CoAP 接入能力。

## CoAP 協議接入 EMQX Cloud

### 建立部署

[新建部署](https://docs.emqx.com/zh/cloud/latest/deployments/create_deployment.html#限制)，在 EMQX Cloud 部署頁面，獲取到公網連線地址：120.77.x.x。

[![EMQX Cloud 建立部署](http://img.blog.itpub.net/blog/2022/05/09/28eec1b097eb692a.png?x-oss-process=style/bb "EMQX Cloud 建立部署")](https://www.emqx.com/zh/blog/connecting-coap-devices-to-emqx-cloud "EMQX Cloud 建立部署")

### 開通 CoAP 接入閘道器

CoAP 接入閘道器目前處於內測階段，您可以提交工單開啟接入能力。開通後 CoAP 接入閘道器地址是您的部署連線地址，即 120.77.x.x，埠為 udp 5683 。

### 連線到部署、釋出訂閱訊息

[libcoap](https://github.com/obgm/libcoap) 是一個非常易用的 CoAP 客戶端庫，此處我們使用它作為 CoAP 客戶端來測試 EMQX Cloud CoAP 接入閘道器的功能。

安裝部署可參考如下示例。

```jboss-cli
git clone http://github.com/obgm/libcoap
cd libcoap
./autogen.sh
./configure --enable-documentation=no --enable-tests=no
make
```

#### 1、釋出示例

我們使用 libcoap 往 EMQX Cloud 部署釋出一條訊息：

- 主題名稱為："topic1"
- Client ID 為："client1"
- 使用者名稱為："emqx"
- 密碼為："public"
- Payload 為："hello,EMQX Cloud"

```awk
# CoAP 終端傳送訊息 "hello EMQX Cloud"，topic 為 topic1
./examples/coap-client -m put -e "hello,EMQX Cloud" "coap://120.77.x.x:5683/mqtt/topic1?c=client1&u=emqx&p=public"
```

[![CoAP 訊息傳送](http://img.blog.itpub.net/blog/2022/05/09/3b5da9e1cf590d05.png?x-oss-process=style/bb "CoAP 訊息傳送")](https://www.emqx.com/zh/blog/connecting-coap-devices-to-emqx-cloud "CoAP 訊息傳送")

接下來，我們使用 [MQTT X](https://mqttx.app/zh) 訂閱對應主題 topic1，即可看到訊息已成功釋出。

[![MQTT X 訊息接收](http://img.blog.itpub.net/blog/2022/05/09/2558694e85382be1.png?x-oss-process=style/bb "MQTT X 訊息接收")](https://www.emqx.com/zh/blog/connecting-coap-devices-to-emqx-cloud "MQTT X 訊息接收")

#### 2、訂閱示例

我們使用 libcoap 訂閱一個主題：

- 主題名稱為："topic1"
- Client ID 為："client1"
- 使用者名稱為："emqx"
- 密碼為："public"
- Payload 為："hello,EMQX Cloud"

接下來，我們使用 MQTT X 傳送 "hello,EMQX Cloud" 給 `topic1` 主題。

[![MQTT X 訊息傳送](http://img.blog.itpub.net/blog/2022/05/09/4e3d22fb5080572d.png?x-oss-process=style/bb "MQTT X 訊息傳送")](https://www.emqx.com/zh/blog/connecting-coap-devices-to-emqx-cloud "MQTT X 訊息傳送")

```awk
# CoAP 終端訂閱 topic1 主題，-s 20表示訂閱維持20秒
 ./examples/coap-client -m get -s 20 "coap://120.77.x.x:5683/mqtt/topic1?c=client1&u=emqx&p=public"
```

在這期間，如果主題 topic1 上有訊息產生，libcoap 便會收到該條訊息。

[![CoAP 訊息接收](http://img.blog.itpub.net/blog/2022/05/09/9aed89ef4e916333.png?x-oss-process=style/bb "CoAP 訊息接收")](https://www.emqx.com/zh/blog/connecting-coap-devices-to-emqx-cloud "CoAP 訊息接收")

## **小結**

至此，我們完成了使用 CoAP 協議閘道器接入 EMQX Cloud 的全部流程。

當前物聯網協議呈現多元化發展，不同行業和場景適用不同的協議，在相同的場景下也能夠有多個協議可供選擇，沒有任何協議能夠在市場上佔有統治地位，各種協議之間存在一定的互補效應。因此，要實現物聯網裝置和資料的互聯互通，關鍵點並不在與協議的統一，而在於不同協議之間的互聯互通、上層業務應用層協議的統一。CoAP 協議閘道器則為解決物聯網裝置資料連線問題提供了新的可能性。而 EMQX Cloud 支援多協議接入，透過開放標準的物聯網協議 MQTT、MQTT over WebSocket、CoAP/LwM2M 將數以億計的物聯網裝置可靠地連線到 EMQX Cloud，讓物聯網資料發揮出更大的價值。

>版權宣告： 本文為 EMQ 原創，轉載請註明出處。
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>原文連結：[https://www.emqx.com/zh/blog/connecting-coap-devices-to-emqx-cloud](https://www.emqx.com/zh/blog/connecting-coap-devices-to-emqx-cloud)

將 CoAP 協議裝置接入 EMQX Cloud

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