CoAP

```wiki

بروتوكول نقل التطبيقات المقيدة (CoAP)

بروتوكول نقل التطبيقات المقيدة (Constrained Application Protocol - CoAP) هو بروتوكول ويب خفيف الوزن مصمم خصيصًا للأجهزة المقيدة، مثل أجهزة الاستشعار، والمعدات القابلة للارتداء، والأجهزة الذكية في إنترنت الأشياء (IoT). يهدف CoAP إلى تمكين الاتصال بين هذه الأجهزة باستخدام نفس مبادئ نموذج العميل والخادم (Client-Server Model) المستخدم في بروتوكول نقل النص التشعبي (HTTP)، ولكن مع تقليل الحمل وتوفير كفاءة أكبر في استخدام الموارد.

الخلفية والأهداف

مع النمو الهائل في عدد أجهزة إنترنت الأشياء، أصبحت الحاجة إلى بروتوكولات اتصال فعالة وموثوقة أمرًا بالغ الأهمية. HTTP، على الرغم من كونه بروتوكولًا قياسيًا للويب، إلا أنه يعتبر ثقيلاً جدًا بالنسبة للأجهزة المقيدة بسبب:

استهلاك الطاقة العالي: يتطلب HTTP الكثير من الطاقة للمعالجة ونقل البيانات.
الحجم الكبير للرسائل: رسائل HTTP غالبًا ما تكون كبيرة جدًا بالنسبة لشبكات الأجهزة المقيدة.
تعقيد البروتوكول: HTTP هو بروتوكول معقد يتطلب الكثير من الموارد للمعالجة.

تم تصميم CoAP لمعالجة هذه المشكلات من خلال توفير بروتوكول أبسط وأكثر كفاءة. يركز CoAP على:

تقليل استهلاك الطاقة: من خلال استخدام رسائل أصغر وتقليل عدد العمليات.
تقليل حجم الرسائل: من خلال استخدام ترميز ثنائي (Binary Encoding) بدلاً من ترميز نصي (Text Encoding).
تبسيط البروتوكول: من خلال تقليل عدد الميزات والخيارات.

الميزات الرئيسية لـ CoAP

نموذج طلب/استجابة: يشبه CoAP HTTP في استخدامه لنموذج طلب/استجابة. يرسل العميل طلبًا إلى الخادم، ويرد الخادم باستجابة.
ترميز ثنائي: يستخدم CoAP ترميزًا ثنائيًا لتمثيل البيانات، مما يقلل من حجم الرسائل.
دعم اكتشاف الموارد: يمكن لعملاء CoAP اكتشاف الموارد المتاحة على الخادم باستخدام آلية اكتشاف الموارد (Resource Discovery).
دعم الإشعارات: يمكن للخوادم إرسال إشعارات إلى العملاء عند تغيير حالة الموارد.
دعم المحتوى القابل للتفاوض: يمكن للعملاء والخوادم التفاوض على تنسيق المحتوى المستخدم في الرسائل.
قابلية التوسع: يمكن توسيع CoAP لدعم ميزات إضافية حسب الحاجة.
دعم الأحمال الخفيفة: مصمم للعمل بكفاءة على الأجهزة ذات الموارد المحدودة.
التكامل مع شبكات مقيدة: يعمل بشكل جيد مع بروتوكولات الشبكات المقيدة مثل 6LoWPAN و NB-IoT.
الأمان: يمكن تأمين اتصالات CoAP باستخدام DTLS (Datagram Transport Layer Security).

بنية رسالة CoAP

تتكون رسالة CoAP من أربعة أجزاء رئيسية:

1. رأس (Header): يحتوي على معلومات التحكم، مثل رمز الرسالة (Message Code)، ومعرف الرسالة (Message ID)، ومفاتيح مختلفة. 2. معرّف الوسيلة (Message Type): يحدد طريقة معالجة الرسالة (مثل Confirmable أو Non-Confirmable). 3. رمز الرسالة (Message Code): يشبه رموز الحالة في HTTP (مثل 2.05 Content، 4.04 Not Found). 4. الحمولة (Payload): يحتوي على البيانات الفعلية التي يتم نقلها.

بنية رسالة CoAP
الوصف \|
يحتوي على معلومات التحكم الأساسية \|	يستخدم لتحديد الرسائل وتجنب التكرار \|	يشير إلى نتيجة العملية أو نوع الطلب \|	البيانات الفعلية التي يتم نقلها \|

رموز رسائل CoAP

تستخدم CoAP رموز رسائل لتمثيل نتائج العمليات المختلفة. بعض رموز الرسائل الشائعة تشمل:

0.01 (Created): تم إنشاء مورد جديد بنجاح.
0.02 (Deleted): تم حذف مورد بنجاح.
0.03 (Valid): تم التحقق من صحة المورد.
0.04 (Updated): تم تحديث مورد بنجاح.
0.05 (Content): يحتوي على محتوى المورد المطلوب.
2.01 (Status): يشير إلى حالة العملية.
4.00 (Bad Request): طلب غير صالح.
4.01 (Unauthorized): غير مصرح به.
4.04 (Not Found): لم يتم العثور على المورد.
5.00 (Internal Server Error): خطأ داخلي في الخادم.

طرق CoAP

يدعم CoAP أربعة طرق رئيسية:

GET: يستخدم لاسترداد تمثيل لمورد.
POST: يستخدم لإنشاء مورد جديد.
PUT: يستخدم لتحديث مورد موجود.
DELETE: يستخدم لحذف مورد.

هذه الطرق مماثلة لطرق HTTP المقابلة لها.

اكتشاف الموارد في CoAP

تسمح آلية اكتشاف الموارد في CoAP للعملاء باكتشاف الموارد المتاحة على الخادم. عندما يرسل العميل طلب اكتشاف، يرد الخادم بقائمة الموارد المتاحة، بما في ذلك سماتها وروابطها.

مقارنة بين CoAP و HTTP

| الميزة | CoAP | HTTP | |---|---|---| | استهلاك الطاقة | منخفض | مرتفع | | حجم الرسائل | صغير | كبير | | تعقيد البروتوكول | بسيط | معقد | | الترميز | ثنائي | نصي | | الأمان | DTLS | TLS/SSL | | الاستخدام | إنترنت الأشياء | الويب | | النقل | UDP, TCP | TCP |

استخدامات CoAP

أتمتة المنازل الذكية: التحكم في الأجهزة المنزلية الذكية مثل الإضاءة والتدفئة والأمن.
المباني الذكية: مراقبة وإدارة أنظمة المباني مثل الإضاءة والتهوية وتكييف الهواء.
الشبكات الصناعية: مراقبة والتحكم في العمليات الصناعية.
الرعاية الصحية: مراقبة صحة المرضى عن بعد.
الزراعة الذكية: مراقبة الظروف الزراعية وتحسين الإنتاجية.
مراقبة البيئة: مراقبة جودة الهواء والماء.

CoAP و MQTT

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) هو بروتوكول مراسلة خفيف الوزن آخر يستخدم في إنترنت الأشياء. على الرغم من أن CoAP و MQTT كلاهما مصممان للأجهزة المقيدة، إلا أنهما يختلفان في نهجهما:

CoAP: يعتمد على نموذج طلب/استجابة مثل HTTP، وهو مناسب للتطبيقات التي تتطلب تفاعلات متزامنة.
MQTT: يعتمد على نموذج النشر/الاشتراك، وهو مناسب للتطبيقات التي تتطلب مراسلة غير متزامنة.

غالبًا ما يتم استخدام CoAP و MQTT معًا في تطبيقات إنترنت الأشياء.

CoAP و 6LoWPAN

6LoWPAN (IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks) هو بروتوكول يسمح باستخدام IPv6 على شبكات لاسلكية منخفضة الطاقة. غالبًا ما يتم استخدام CoAP مع 6LoWPAN لتوفير اتصال إنترنت للأجهزة المقيدة.

الأمن في CoAP

يمكن تأمين اتصالات CoAP باستخدام DTLS (Datagram Transport Layer Security). يوفر DTLS طبقة أمان مماثلة لـ TLS/SSL المستخدم في HTTP، ولكن مع تقليل الحمل.

أدوات تطوير CoAP

libcoap: مكتبة C مفتوحة المصدر لتنفيذ بروتوكول CoAP.
contiki-ng: نظام تشغيل صغير مفتوح المصدر لشبكات إنترنت الأشياء، يدعم CoAP.
RIOT OS: نظام تشغيل صغير آخر مفتوح المصدر لشبكات إنترنت الأشياء، يدعم CoAP.
Wireshark: محلل بروتوكولات شبكات يمكن استخدامه لتحليل حركة مرور CoAP.

مستقبل CoAP

من المتوقع أن يستمر CoAP في النمو في شعبيته مع استمرار نمو إنترنت الأشياء. مع تطور المعايير والتقنيات الجديدة، من المحتمل أن يتم دمج CoAP مع بروتوكولات أخرى وتقنيات جديدة، مما يجعله بروتوكولًا أكثر قوة وتنوعًا.

روابط ذات صلة

```

ابدأ التداول الآن

سجّل في IQ Option (الحد الأدنى للإيداع 10 دولار) افتح حساباً في Pocket Option (الحد الأدنى للإيداع 5 دولار)

انضم إلى مجتمعنا

اشترك في قناة Telegram الخاصة بنا @strategybin لتصلك: ✓ إشارات تداول يومية ✓ تحليلات استراتيجية حصرية ✓ تنبيهات اتجاهات السوق ✓ مواد تعليمية للمبتدئين

الوصف \|
يحتوي على معلومات التحكم الأساسية \|	يستخدم لتحديد الرسائل وتجنب التكرار \|	يشير إلى نتيجة العملية أو نوع الطلب \|	البيانات الفعلية التي يتم نقلها \|