MQTT和CoAP哪个最可能成为未来物联网通信标准协议？

要论及 MQTT 和 CoAP 谁更有可能成为未来的物联网通信“标准协议”，这就像问在两种不同的工具箱里，哪一种能解决所有问题一样，答案其实是“都不一定，但各有千秋”。它们各自的优势和设计理念决定了它们在不同场景下的适用性，而物联网的未来更可能是多种协议并存，而不是非此即彼的局面。

首先，我们来解剖一下 MQTT。

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）诞生于一个非常明确的需求：如何在网络连接不稳定、带宽有限的环境下，实现设备之间的高效、可靠通信。想象一下，在2000年代，很多嵌入式设备通信都需要在低功耗、低带宽的场景下运行，比如电信行业的设备监控。所以，MQTT的设计哲学就是：

轻量级、低开销： 它基于发布/订阅（Publish/Subscribe）模式，客户端只需要连接到一个中心化的消息代理（Broker）。设备发布消息时，不需要知道是谁在订阅，只需要指定一个“主题”（Topic）；订阅者则根据自己感兴趣的主题来接收消息。这种解耦非常适合物联网的广播式通信需求。它的协议头非常小，传输效率极高，这点在资源受限的设备上是巨大的优势。
可靠性： MQTT提供了三种服务质量等级（QoS）：
QoS 0（At most once）： 最多发送一次，消息可能丢失，但效率最高。适合对实时性要求极高但偶尔丢失消息影响不大的场景。
QoS 1（At least once）： 至少发送一次，消息保证送达，但可能重复。代理会确认收到的消息，如果未收到确认则会重发。
QoS 2（Exactly once）： 仅发送一次，消息确保只被接收一次。这是最可靠但开销最大的模式，通过四次握手来实现。
遗嘱消息（Will Message）： 客户端在连接时可以设置一个遗嘱消息，当客户端意外断开连接时，代理会自动发布这个遗嘱消息，通知其他设备该客户端已离线。这个功能对于状态感知和异常处理至关重要。
发布/订阅模型： 如前所述，这种模型非常灵活，能够支持一对多、多对多的通信，很好地解决了设备发现和解耦的问题。
TCP 协议基础： MQTT运行在TCP协议之上，TCP提供了可靠的连接和数据传输保障，这使得MQTT在需要可靠性时表现出色。但这也意味着它在处理大量连接时，TCP的握手开销以及管理大量连接的状态会成为挑战，特别是在资源极为受限的设备端，或者需要极其快速启动和关闭连接的场景。

现在，我们来看看 CoAP（Constrained Application Protocol）。

CoAP 则是为了满足“受约束”的设备和网络环境而设计的，尤其是在低功耗广域网（LPWAN）如 LoRaWAN、NBIoT 等场景下。它的设计思路更侧重于：

资源导向（ResourceOriented）： CoAP 将设备上的功能和数据抽象为“资源”（Resources），这些资源可以通过 URI（统一资源标识符）来访问，就像访问网页一样。这使得它非常适合设备上的数据建模和远程控制。
UDP 协议基础： CoAP 运行在 UDP 协议之上。UDP 是一个无连接的协议，开销小，传输速度快，启动连接也更快。这对于资源极其有限的设备，或者需要频繁、短小通信的场景来说，是非常有利的。然而，UDP本身不保证消息的可靠传输，也不保证消息的顺序。
支持 RESTful API： CoAP 支持 HTTP 的基本方法，如 GET、POST、PUT、DELETE，可以将这些操作映射到设备资源上。这使得与现有的 Web 服务和开发模式集成更加方便，开发人员可以利用熟悉的 Web 技术来开发物联网应用。
支持观察（Observe）机制： 类似于 MQTT 的订阅，CoAP 的观察机制允许客户端请求服务器在资源状态发生变化时主动推送更新。这对于实时监测设备状态非常有用。
内置的可靠性机制： 虽然运行在 UDP 上，但 CoAP 自己实现了部分的可靠性机制，通过确认消息和重传来确保消息送达。但是，与 TCP 提供的端到端可靠性相比，它的实现更为轻量。
安全性： CoAP 可以通过 DTLS（Datagram Transport Layer Security）来提供安全保障，这与 TLS/SSL 类似，但针对 UDP 进行了优化。

谁更有可能成为“标准”？

这个问题其实问得有点“跑偏”了。物联网通信标准是一个非常复杂且多元化的生态系统，不太可能由一个单一的协议“一统天下”。更准确地说，它们会在不同的细分市场和应用场景中扮演重要角色。

为什么 MQTT 更具普遍性，但并非“唯一”？

MQTT 的优势在于其 强大的通用性和成熟度。

广泛的生态系统： 拥有非常庞大的社区支持、成熟的商业级消息代理（如 Mosquitto, EMQX, HiveMQ）和丰富的客户端库。几乎所有的云平台和主流的物联网解决方案都内置了对 MQTT 的支持。
灵活的部署模式： 无论是在云端、边缘还是设备端，MQTT 的 Broker 都可以部署，为设备提供集中管理和通信的枢纽。
对企业级应用的支持： 其可靠性和 QoS 机制，以及成熟的认证授权机制，使其非常适合需要稳定运行的企业级物联网应用，例如智能制造、智慧楼宇、车联网等需要较高可靠性和数据一致性的场景。
与消息队列的天然结合： 发布/订阅模式本质上是消息队列的一种实现，这使得 MQTT 能够无缝集成到现有的消息驱动架构中。

然而，MQTT 的局限性也显而易见：

TCP 的开销： 对于极度资源受限的设备（例如需要极低功耗的传感器，或者需要极快启动连接的场景），TCP 的握手开销和连接管理可能显得笨重。
中心化依赖： 需要一个中心化的 Broker，虽然可以搭建集群实现高可用，但整体架构依赖于 Broker 的可用性。

为什么 CoAP 在特定领域表现突出，但可能难以成为“通用标准”？

CoAP 的优势在于其 “为受约束而生”的特质。

LPWAN 的理想选择： 对于 NBIoT、LoRaWAN 等低功耗广域网，或者一些资源非常有限的嵌入式设备，CoAP 的 UDP 和轻量级设计更具优势。它能最大程度地减少数据传输量和功耗。
RESTful 的易用性： 对于熟悉 Web 开发的开发者而言，CoAP 的资源导向模型和 RESTful API 使得开发和集成更加直观。
设备到设备（D2D）通信潜力： 在某些场景下，CoAP 的轻量级和资源导向特性，也可能使其在设备直接通信时（而非通过中心化服务器）更具优势。

CoAP 的挑战：

生态成熟度： 相较于 MQTT，CoAP 的生态系统相对较小，商业级支持和社区活跃度不如 MQTT。虽然有支持，但不如 MQTT 那样无处不在。
可靠性： 尽管有内置可靠性机制，但它不如 TCP 和 MQTT 的 QoS 机制那样强大和灵活。在需要严格端到端可靠性的场景下，可能需要额外的上层协议或处理机制。
跨平台集成： 与 MQTT 直接集成到大多数云平台和消息总线相比，CoAP 的集成可能需要额外的网关或适配层。
安全性： 虽然有 DTLS，但其安全性保障的普遍性和易用性，可能仍需进一步发展。

未来的趋势：共存与融合

因此，回到“谁最可能成为未来物联网通信标准协议”这个问题，更 현실 的答案是：

MQTT 可能会继续在需要高可靠性、大规模设备接入以及与现有企业级系统集成的场景中占据主导地位。 它的通用性、成熟的生态系统和强大的社区支持，使其成为许多物联网项目的首选。
CoAP 则会在资源受限、低功耗、低带宽的特定场景中发光发热， 特别是在 LPWAN 技术普及的背景下，它将是实现这些网络通信的优选协议之一。

更有趣的是，未来的趋势可能不是“二选一”，而是“共存与融合”。

网关的作用： 很多物联网架构会采用多协议策略。例如，资源受限的设备使用 CoAP 与本地网关通信，而网关则通过 MQTT 将数据转发到云端。这种网关模式允许不同协议的设备协同工作。
协议的借鉴与演进： 协议本身也在不断发展。我们可能会看到 MQTT 借鉴 CoAP 的一些轻量化设计思路，或者 CoAP 通过标准化和生态建设，提升其可靠性和易用性。
新的协议涌现： 物联网领域仍在快速发展，不排除未来会出现更适合特定场景的新协议，或者现有协议通过扩展来适应新的需求。

总而言之，MQTT 和 CoAP 各有其坚实的理由成为未来物联网通信的重要组成部分。MQTT 以其成熟度、通用性和可靠性在大多数场景下表现出色，而 CoAP 则以其轻量级和资源导向的特性，在受约束的环境中独具优势。物联网的未来更可能是一个异构的、多协议并存的生态系统，不同协议将根据其最擅长的领域，协同工作，共同构建更智能、更互联的世界。 要说“最可能成为标准”，MQTT 的通用性和广泛应用使其在“主流”地位上更有优势，但 CoAP 在特定场景下的“不可替代性”同样重要。与其说“谁成为标准”，不如说“它们如何共存和互补”。

mqtt协议基于tcp，轻量个毛线，相对于同样基于tcp的http协议没任何优势，协议也不如http简单。另外说http报文大的，这点确实是无可否认，但既然你都能跑tcp了，还在乎报文大一点，何况，你可以把 url制定的短一些，无用的http头尽量减少，一样可以大大减小报文长度。

coap协议基于udp，更适合物联网设备。

能够跑tcp协议栈的设备，绝大多数量情况下使用http足够，不能跑tcp协议栈的设备，可以考虑coap。

mqtt至少我10年前就看到这协议了，网上的火，完全就是被IBM吹起来的。