应用层协议MQTT和CoAP哪种更适合物联网

随着智能家居、智能穿戴产业、工业4.0、智慧城市等产业的飞速发展，物联网应用需求也越来越多，基于这种飞速发展的物联网前景下，物联网的协议也是百家争鸣。一般常用的应用层协议包括MQTT、HTTP、XMPP、CoAP等，这些常用的应用层协议究竟谁更适合物联网应用呢？

在对比哪种协议更适合物联网之前，我们需要先了解各种协议的偏重点。物联网终端节点一般都是存储和带宽受限的嵌入式设备，比如我司的物联网产品，就是有简单的计算能力、存储容量小、带宽低的嵌入式设备（设备传输的速率最多几十KB/S），我司物联网应用层协议就是采用MQTT，通俗的讲该协议就像微信关注公众号一样，关注了就能收到信息，未关注的就收不到推送的消息。而MQTT、HTTP、XMPP、CoAP四种协议中比较复杂的协议显然不适合嵌入式系统应用。XMPP协议基于XML，对于嵌入式设备来说，XML解析是超级困难。HTTP协议对于嵌入式设备来说是属于重量级也不是很合适。比较适合嵌入式设备就是轻量级的MQTT和CoAP。

MQTT协议是为大量计算能力有限且工作在低带宽、不可靠网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的一种协议。MQTT协议是由IBM开发的一个即时通讯的协议，MQTT协议的优势是可以支持所有平台，它几乎可以把所有的联网物品和互联网连接起来。

由于目前物联网中的很多设备都是资源受限型的，所以只有少量的内存空间和有限的计算能力，传统的HTTP协议在物联网应用中就会显得过于庞大而不适用。因此，IETF的CoRE工作组提出了一种基于UDP的CoAP协议。

MQTT和CoAP的区别：

MQTT和CoAP都是行之有效的物联网协议，但两者还是有很大区别的，比如MQTT协议是基于TCP，而CoAP协议是基于UDP。从应用方向来分析，主要区别有以下几点：

1、MQTT协议不支持带有类型或者其它帮助Clients理解的标签信息，也就是说所有MQTT Clients必须要知道消息格式。而CoAP协议则相反，因为CoAP内置发现支持和内容协商，这样便能允许设备相互窥测以找到数据交换的方式。

2、MQTT是长连接而CoAP是无连接。MQTT Clients与Broker之间保持TCP长连接，这种情形在NAT环境中也不会产生问题。如果在NAT环境下使用CoAP的话，那就需要采取一些NAT穿透性手段。

3、MQTT是多个客户端通过中央代理进行消息传递的多对多协议。它主要通过让客户端发布消息、代理决定消息路由和复制来解耦消费者和生产者。MQTT就是相当于消息传递的实时通讯总线。CoAP基本上就是一个在Server和Client之间传递状态信息的单对单协议。

MQTT特点编辑：

MQTT协议是为大量计算能力有限，且工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议，它具有以下主要的几项特性：

1、使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合；

2、对负载内容屏蔽的消息传输；

3、使用TCP/IP 提供网络连接；

4、有三种消息发布服务质量：“至多一次”，消息发布完全依赖底层TCP/IP 网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况，环境传感器数据，丢失一次读记录无所谓，因为不久后还会有第二次发送；“至少一次”，确保消息到达，但消息重复可能会发生；“只有一次”，确保消息到达一次。这一级别可用于如下情况，在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。

5、小型传输，开销很小（固定长度的头部是2 字节），协议交换最小化，以降低网络流量；

6、使用Last Will 和Testament 特性通知有关各方客户端异常中断的机制。

从当前物联网应用发展趋势来分析，MQTT协议具有一定的优势。因为目前国内外主要的云计算服务商，比如阿里云、AWS、百度云、Azure以及腾讯云等都支持MQTT协议。还有一个原因就是MQTT协议比CoAP成熟的要早，所以MQTT具有一定的先发优势。但随着物联网的智能化和多变化的发展，后续物联网应用平台肯定会兼容更多的物联网应用层协议。