MQTT和CoAP对比

1、MQTT和CoAP协议通信流程图
1.1 MQTT和CoAP协议通信流程图示

1.2 MQTT和CoAP协议业务对比图示

2. 什么是MQTT?
MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)，为IBM和Eurotech共同制定出来的protocol。
MQTT是一种机器到机器（M2M）/“物联网”连接协议。它被设计为一个非常轻量级的发布/订阅消息传输。
简单来说，它是为了物联网而设计的protocol，并且它是透过publish/subscribe的方式来做讯息传送。由于是为了物联网而设计的协定，因此它所需要的网路频宽是很低的，而所需要的硬体资源也是低的。

3、什么是CoAP？
CoAP(The Constrained Application Protocol) 目前已是IETF标准(RFC 7252) ，提出一个类似HTTP/TCP设计，但是属于轻量版的HTTP/UDP，使得其有利于感测节点进行网路传输。
3.1 主要特点：
3.1.1 CoAP是主从(Client/Server)架构，感测节点多半为CoAP Server提供资源，由CoAP Client请求读取/控制资源状态。CoAP使用UDP (port: 5683)，对于资料是否要重传或传送顺序(Reordering)全交由上层应用层来决定，对于资源有限的MCU则不需要有完整TCP/IP协定实作
3.1.2 而CoAP同HTTP一样具有REST(Representational State Transfer)设计风格，也支援GET/PUT/POST/DELETE及URIs的请求方式
3.1.3 CoAP采用二进位整数格式且封包标头4个byte而非HTTP使用字串格式(ASCII code)，所以封包传送时的额外负担小且不必像HTTP一样得进行耗时的字串解析处理。
3.1.4 CoAP QoS : CoAP讯息分为Confirmable或Non-Confirmable。Confirmable要求接收端须回送ACK，若没有收到ACK则重送一次。若送的是Non-Confirmable讯息，则送出端不在乎接收端是否收到。
3.1.5 CoAP加密使用DTLS (Datagram Transport Layer Security)
3.1.6 通知机制: CoAP扩展了HTTP GET，加入了一个observe flag，使得CoAP Server能主动回传，CoAP Client所observe的资源状态。
3.1.7 NAT Issue:若感测节点在NAT后方，则必须一开始先送出请求到外部，使路由器可以接受来自外面CoAP Client的请求，例如请求资源清单。

4、 CoAP vs MQTT 比较
4.1 HTTP、CoAP 、MQTT 比较图

4.2 MQTT协议业务特点
4.2.1 功耗更多
基于TCP实现，需要保持长连接,定期发送心跳包，会更加耗电
1次2B 收发共2次，一分钟一次 ，4 * 60 * 24 * 30= 172K如果网络不稳定的情况，重新连接的过程会更耗电
4.2.2 适用于实时控制的场景
多用于基于安全传输
4.2.3 业务模型：多个客户端通过一个中央代理传递消息的多对多协议
常见案例模型：微信
4.3 CoAP协议业务特点
4.3.1 功耗更少
CoAP更适合数据采集的场合，更适合纯粹的传感器设备，特别是电池供电的传感器设备。基于UDP传输，无需保持长连接，对设备要求简单。
4.3.2 适用于 数据采集的场景
4.3.3 业务模型：点对点，服务器对设备