RFC 7252 - The Constrained Application Protocol (CoAP)

Pubblicato: Giugno 2014
Stato: Standards Track
Autori: Z. Shelby, K. Hartke, C. Bormann

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Sommario (Abstract)

Il Constrained Application Protocol (CoAP) è un protocollo di trasferimento Web specializzato per l'uso con nodi vincolati e reti vincolate (ad esempio, a basso consumo energetico, con perdite). I nodi hanno spesso microcontrollori a 8 bit con piccole quantità di ROM e RAM, mentre le reti vincolate come IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPAN) hanno spesso tassi di errore di pacchetto elevati e una velocità tipica di decine di kbit/s. Il protocollo è progettato per applicazioni machine-to-machine (M2M) come l'energia intelligente e l'automazione degli edifici.

CoAP fornisce un modello di interazione richiesta/risposta tra endpoint applicativi, supporta la scoperta integrata di servizi e risorse e include concetti chiave del Web come URI e tipi di media Internet. CoAP è progettato per interfacciarsi facilmente con HTTP per l'integrazione con il Web, soddisfacendo al contempo requisiti specializzati come il supporto multicast, un overhead molto basso e la semplicità per ambienti vincolati.

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Contenuti (Contents)

• 1. Introduction (Introduzione)
  • 1.1 Features (Caratteristiche)
  • 1.2 Terminology (Terminologia)
• 2. Constrained Application Protocol (Protocollo di applicazione vincolata)
  • 2.1 Messaging Model (Modello di messaggistica)
  • 2.2 Request/Response Model (Modello richiesta/risposta)
  • 2.3 Intermediaries and Caching (Intermediari e caching)
  • 2.4 Resource Discovery (Scoperta delle risorse)
• 3. Message Format (Formato del messaggio)
  • 3.1 Option Format (Formato opzione)
  • 3.2 Option Value Formats (Formati valore opzione)
• 4. Message Transmission (Trasmissione messaggi)
  • 4.1 Messages and Endpoints (Messaggi ed endpoint)
  • 4.2 Messages Transmitted Reliably (Messaggi trasmessi in modo affidabile)
  • 4.3 Messages Transmitted without Reliability (Messaggi trasmessi senza affidabilità)
  • 4.4 Message Correlation (Correlazione messaggi)
  • 4.5 Message Deduplication (Deduplicazione messaggi)
  • 4.6 Message Size (Dimensione messaggio)
  • 4.7 Congestion Control (Controllo della congestione)
  • 4.8 Transmission Parameters (Parametri di trasmissione)
• 5. Request/Response Semantics (Semantica richiesta/risposta)
  • 5.1 Requests (Richieste)
  • 5.2 Responses (Risposte)
  • 5.3 Request/Response Matching (Corrispondenza richiesta/risposta)
  • 5.4 Options (Opzioni)
  • 5.5 Payloads and Representations (Payload e rappresentazioni)
  • 5.6 Caching
  • 5.7 Proxying
  • 5.8 Method Definitions (Definizioni dei metodi)
  • 5.9 Response Code Definitions (Definizioni dei codici di risposta)
  • 5.10 Option Definitions (Definizioni delle opzioni)
• 6. CoAP URIs
  • 6.1 coap URI Scheme (Schema URI coap)
  • 6.2 coaps URI Scheme (Schema URI coaps)
  • 6.3 Normalization and Comparison Rules (Regole di normalizzazione e confronto)
  • 6.4 Decomposing URIs into Options (Scomposizione URI in opzioni)
  • 6.5 Composing URIs from Options (Composizione URI da opzioni)
• 7. Discovery (Scoperta)
  • 7.1 Service Discovery (Scoperta servizi)
  • 7.2 Resource Discovery (Scoperta risorse)
• 8. Multicast CoAP
  • 8.1 Messaging Layer (Livello messaggistica)
  • 8.2 Request/Response Layer (Livello richiesta/risposta)
• 9. Securing CoAP (Protezione CoAP)
  • 9.1 DTLS-Secured CoAP (CoAP protetto da DTLS)
• 10. Cross-Protocol Proxying (Proxy cross-protocollo)
  • 10.1 CoAP-HTTP Proxying
  • 10.2 HTTP-CoAP Proxying
• 11. Security Considerations (Considerazioni sulla sicurezza)
• 12. IANA Considerations (Considerazioni IANA)
• 13. Acknowledgements (Riconoscimenti)
• 14. References (Riferimenti)

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Risorse correlate

• Testo ufficiale: RFC 7252
• Pagina ufficiale: RFC 7252 DataTracker
• Errata: RFC Editor Errata

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Riferimento rapido

Cos'è CoAP?

CoAP (Constrained Application Protocol) è un protocollo Web specializzato progettato per dispositivi Internet delle cose (IoT) e ambienti vincolati.

Caratteristiche chiave

• ✅ Leggero - Adatto per dispositivi con risorse limitate
• ✅ Basato su UDP - Utilizza trasporto UDP con sicurezza DTLS opzionale
• ✅ RESTful - Modello richiesta/risposta simile a HTTP
• ✅ Risorse osservabili - Supporta il pattern publish/subscribe
• ✅ Scoperta integrata - Meccanismi di scoperta risorse e servizi
• ✅ Supporto multicast - Scoperta efficiente dei dispositivi

CoAP vs HTTP

Caratteristica	HTTP	CoAP
Trasporto	TCP	UDP
Overhead header	Grande (centinaia di byte)	Piccolo (4 byte fissi)
Metodi	GET/POST/PUT/DELETE...	GET/POST/PUT/DELETE
Codici risposta	3 cifre	2 cifre
Caching	Supportato	Supportato
Proxying	Supportato	Supportato
Sicurezza	TLS	DTLS
Casi d'uso	Applicazioni Web	Dispositivi IoT

Scenari applicativi

• 🏠 Casa intelligente - Luci, termostati, sensori
• 🏭 Automazione industriale - Monitoraggio e controllo dispositivi
• ⚡ Smart Grid - Gestione energia
• 🏢 Automazione edifici - Sistemi HVAC, illuminazione
• 📡 Reti a basso consumo - 6LoWPAN, LoRa, ecc.