Протокол CoAP (сокращение от Constrained Application Protocol, описывается стандартом RFC 7252) это специальный протокол передачи данных через Интернет (web transfer protocol), предназначенный для использования в устройствах с сильно ограниченными ресурсами (встраиваемые системы на основе микроконтроллеров), работающих в ограниченных сетях Internet of Things (IoT, Интернет Вещей). Этот протокол разработан для приложений прямого взаимодействия между электронными интеллектуальными устройствами (machine-to-machine, M2M), как например счетчики электроэнергии и системы домовой автоматизации [1].

Модель REST. Так же, как и в протоколе HTTP, протокол CoAP следует широко распространенной модели REST (сокращение от Representational State Transfer): серверы предоставляют свои ресурсы по адресам URL, и клиенты обращаются к ним посредством стандартных методов, таких как GET, PUT, POST и DELETE.

С точки зрения разработчика CoAP выглядит почти так же, как HTTP. Получение значения от сенсора незначительно отличается от получения значения через Web API.

Поскольку протоколы HTTP и CoAP совместно используют модель REST, они могут просто соединены друг с другом с помощью специальных прокси. Web-клиент может даже не знать, что он обращается к ресурсу датчика!

Выбор модели данных. Как и HTTP, CoAP может передавать различные типы полезной нагрузки, и может идентифицировать каждый тип такой нагрузки. CoAP интегрирует в себе XML, JSON, CBOR [2] или любые другие форматы данных, которые Вы можете выбрать.

Сеть Интернета Вещей (Internet of Things, IoT) должна обслуживать миллиарды узлов, большинство из них должны быть реализованы на дешевой аппаратуре. CoAP разработана в расчете работы на микроконтроллерах, у которых имеется в наличии около 10 кБайт RAM и 100 кБайт памяти программ (RFC 7228 [3]). CoAP разработана в расчете на минимум доступных ресурсов как со стороны устройства, так и со стороны сети. Вместо реализации сложного стека для транспорта, используется протокол UDP поверх протокола IP. 4-байтный заголовок фиксированного размера и компактное кодирование опций позволяет передавать маленькие сообщения, которые не фрагментируются на слое соединения (link layer), или фрагментируются незначительно. Большинство серверов могут работать так, что им вообще не нужно сохранять свое состояние.

Интегрированный каталог. Директория ресурсов CoAP предоставляет возможность обзора свойств узлов в Вашей сети.

CoAP был разработан как документ стандартов Интернет RFC 7252 [1], основательно, с расчетом на будущее использование в течение многих десятилетий. Сложные проблемы, такие как управление перегрузкой, были искусно решены без откладывания в долгий ящик.

Безопасность. IoT не мог бы получить распространения, если бы в нем не было защиты от хакеров. CoAP не забалтывает проблему безопасности и реально обеспечивает стойкую защиту. По умолчанию выбраны параметры DTLS, эквивалентные 3072-битным ключам RSA, причем алгоритмы шифрования все еще хорошо работают на маломощных узлах.

[Ссылки]

1. CoAP RFC 7252 Constrained Application Protocol site:coap.technology.
2. CBOR RFC 7049 Concise Binary Object Representation site:cbor.io.
3. RFC 7228 site:tools.ietf.org.