本文作者:烟火之旅

从MQTT到CoAP:物联网通信协议选择指南简介

烟火之旅 2026-01-05 4348

物联网快速发展的今天,选择合适的通信协议对于项目的成功至关重要。

一、MQTT详解

1、MQTT基本特征

基于TCP/IP的发布/订阅消息模式

轻量级、低带宽占用

支持QoS服务质量保证

适合大规模设备网络

实时性好,延迟小

2、MQTT适用场景

需要稳定可靠通信的场景

具备持续网络连接能力的设备

实时数据采集与监控系统

消息推送服务

远程控制应用

3、MQTT通信架构图如下

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二、CoAP协议解析

1、CoAP特点

基于UDP的请求/响应模式

类HTTP协议,易于集成

支持多播

极低的协议开销

适合受限环境

2、CoAP适用场景

资源受限的物联网设备

间歇性通信需求

电池供电设备

智能家居传感器网络

简单的数据查询应用

3、CoAP的通信架构

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三、协议选择决策要素

一般会从三个方面去分析

1、设备资源条件

处理能力

内存容量

电源类型

网络带宽

2、应用需求分析

实时性要求

可靠性要求

数据传输频率

安全性需求

3、网络环境评估

网络稳定性

带宽资源

延迟要求

部署规模

基于以上,可以对MQTT以及CoAP两种通信方式进行一个对比

在传输层,MQTT基于TCP进行传输,以连接为导向,可靠传输;CoAP以UDP进行传输,无连接,轻量传输

在消息架构上,MQTT基于发布与订阅的模式及生产者与消费者的通信模型,适合多对多进行通信,而CoAP则基于请求与响应的通信方式,更加适合点对点的通信

在协议开销上两者都是极低的开销。

在可靠性上,MQTT基于qos服务 0/1/2三级保证,而CoAP则又确认与非确认消息进行区分

四、如何选择与实施建议

以上常见5个场景的需要,更适合选择MQTT的通信方式,当然在选择MQTT通信后,如何选择QoS级别,如何规划主题结构、消息持久化,断线重连等问题还需要进行考虑。

需要实时推送消息;

设备具备持续连接能力;

要求可靠的消息传递;

多设备之间需要通信;

支持大规模设备接入。

在需要以下5个常见场景时,CoAP则更有优势,同时也需要考虑设计资源URI架构、实现观察者模式、考虑重传策略规划缓存机制、评估DTLS加密需求。

设备资源极其有限;

主要是简单的数据查询;

电池供电要求低功耗;

网络条件不稳定;

需要与REST架构集成。

总的来说选择合适的通信协议是物联网项目成功的关键因素。MQTT协议和CoAP协议各有优势,需要根据具体应用场景、设备特点和业务需求做出选择。随着物联网技术的发展,这两种协议也在不断演进,为物联网应用提供更好的支持。

​审核编辑 黄宇