Це клієнтська реалізація Constrained Application Protocol (Протоколу обмежених програм (CoAP)) для Internet of Things (Інтернету речей). Бібліотека надає швидкий та простий спосіб використання протоколу CoAP у ваших кросплатформових програмах Qt. Як було оголошено раніше, QtCoAP буде доступний у новому випуску Qt 5.13 як частина Qt for Automation разом з іншими реалізаціями протоколу IoT, такими як MQTT, KNX та OPC UA.
Що таке CoAP?
CoAP був розроблений як полегшений протокол обміну даними між комп'ютерами (M2M), який може працювати на пристроях з обмеженим обсягом пам'яті та обчислювальних ресурсів. Він заснований на концепції RESTful APIs і дуже подібний до HTTP.
CoAP має архітектуру «клієнт-сервер» та використовує запити GET, POST, PUT та DELETE для взаємодії з даними. Але на відміну від HTTP, він використовує полегшений UDP для перенесення замість TCP. Крім того, він підтримує деякі цікаві функції, такі як багатоадресні запити, виявлення ресурсів та спостереження.
Завдяки низьким витратам та простоті CoAP став одним із популярних протоколів IoT для використання на вбудованих пристроях. Він діє як свого роду HTTP для вбудованого світу.
Огляд реалізації QtCoAP
QtCoAP підтримує такі функції:
- Спостереження за ресурсами.
- Виявлення ресурсів.
- Групове спілкування (багатоадресна передача).
- Блокові переклади.
- Безпека.
Бібліотека справді проста у використанні. Вам просто потрібно створити екземпляр об'єкта QCoapClient та підключити його сигнали:
QCoapClient client; connect(&client, &QCoapClient::finished, this, &CoapHandler::onFinished); connect(&client, &QCoapClient::error, this, &CoapHandler::onError);
Тепер ви готові надсилати запити та отримувати відповіді:
// GET requests
client.get(QUrl("coap://127.0.0.1:5683/resource"));
// or simply
client.get(QUrl("127.0.0.1/resource"));
// PUT/POST requests
QFile file("data.json");
// ...
client.post(QUrl("127.0.0.1/resource"), file.readAll());
client.put(QUrl("127.0.0.1/resource"), file.readAll());
// DELETE requests
client.deleteResource(QUrl("127.0.0.1/resource"));
Використовуючи клас QCoapRequest , ви можете передавати параметри та налаштовувати ваші запити. Наприклад:
QCoapRequest request;
request.setUrl(QUrl("127.0.0.1"));
request.setPayload(file.readAll());
request.addOption(QCoapOption::UriPath, "resource");
client.put(request);
CoAP також надає механізм публікації-підписки, який досягається за допомогою запитів “observe” (“спостереження”):
QCoapReply *observeReply = client.observe(QUrl("127.0.0.1/temperature"));
connect(observeReply, &QCoapReply::notified, this, &CoapHandler::onNotified);
Тепер ваша програма отримуватиме повідомлення при кожній зміні ресурсу “/temperature” («/температура»).
Що робить CoAP ще цікавішим, так це можливість знаходити та відкривати ресурси CoAP. Ви можете знайти ресурси на даному хості:
QCoapResourceDiscoveryReply
*discoverReply = client.discover(QUrl("127.0.0.1"));
Або у всій мережі:
QCoapResourceDiscoveryReply *discoverReply = client.discover();
Це надішле запит на виявлення багатоадресного розсилки IPv4 CoAP multicast group. Ви також можете запустити виявлення для вузлів IPv6:
discoverReply = client.discover(QtCoap::MulticastGroup::AllCoapNodesIPv6LinkLocal); // or discoverReply = client.discover(QtCoap::MulticastGroup::AllCoapNodesIPv6SiteLocal); ... connect(discoverReply, &QCoapResourceDiscoveryReply::discovered, this, &CoapHandler::onDiscovered);
Ви отримаєте кілька відповідей про виявлення кожного пристрою CoAP у вашій мережі. Наприклад:
Ведучий 1:
RES: 2.05 Content ;rt="temperature-c";if="sensor";obs, ;rt="firmware";sz=262144
Ведучий 2:
RES: 2.05 Content ;rt="temperature-c";if="sensor";obs,
Це означатиме, що у вашій мережі є 2 пристрої, на яких працюють сервери CoAP: один з них підключений до датчиків температури та освітленості, а інший – тільки до датчиків температури.
Безпека
Останнє, але не менш важливе – це безпека. Бібліотека Qt CoAP підтримує такі режими безпеки:
- Аутентифікація за допомогою pre-shared keys (загальні ключі).
- Використання X.509 certificates (сертифікати X.509).
Для захисту з'єднання CoAP вам необхідно пройти один із цих режимів під час створення клієнта та налаштувати його відповідним чином. Наприклад:
QCoapClient secureClient(QtCoap::SecurityMode::PreSharedKey);
QCoapSecurityConfiguration config;
config.setIdentity("Client_identity");
config.setPreSharedKey("secretPSK");
secureClient.setSecurityConfiguration(config);
