Conector CoAP

Descripción General

El conector CoAP (Constrained Application Protocol) permite la comunicación con dispositivos IoT de recursos limitados. CoAP es un protocolo ligero diseñado para dispositivos de bajo consumo y redes con pérdidas, comúnmente usado en hogares inteligentes, IoT industrial y redes de sensores.

Tipos de Conector:

CoapReader - Lee datos de endpoints CoAP
CoapWriter - Escribe datos en endpoints CoAP

Características

✅ Múltiples protocolos de transporte (UDP, TCP, DTLS)
✅ Comunicación segura con DTLS
✅ Autenticación PSK y basada en certificados
✅ Métodos GET, POST y PUT
✅ Adquisición de datos basada en polling

Configuración Básica

CoAP Reader (UDP)

{
  "type": "CoapReader",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.50:5683",
    "transport": "UDP",
    "pollingRate": 5000,
    "path": "/sensors/temperature"
  }
}

CoAP Reader (TCP)

{
  "type": "CoapReader",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.50:5683",
    "transport": "TCP",
    "pollingRate": 5000,
    "path": "/sensors/all"
  }
}

CoAP Writer

{
  "type": "CoapWriter",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.50:5683",
    "transport": "UDP",
    "path": "/actuators/valve",
    "method": "PUT"
  }
}

Parámetros de Configuración

Configuración Reader

Parámetro	Tipo	Requerido	Descripción
`endpoint`	string	✅	Dirección del servidor CoAP (host:puerto)
`transport`	string	✅	Protocolo de transporte: `UDP`, `TCP`, o `DTLS`
`pollingRate`	integer	✅	Intervalo de polling en milisegundos
`path`	string	✅	Ruta del recurso CoAP (ej. `/sensors/temp`)
`dtlsConfig`	object	❌	Configuración DTLS (requerida para transporte DTLS)

Configuración Writer

Parámetro	Tipo	Requerido	Descripción
`endpoint`	string	✅	Dirección del servidor CoAP (host:puerto)
`transport`	string	✅	Protocolo de transporte: `UDP`, `TCP`, o `DTLS`
`path`	string	✅	Ruta del recurso CoAP
`method`	string	✅	Método HTTP: `POST` o `PUT`
`dtlsConfig`	object	❌	Configuración DTLS (requerida para transporte DTLS)

Protocolos de Transporte

CoAP estándar sobre UDP (puerto por defecto 5683):

{
  "endpoint": "192.168.1.50:5683",
  "transport": "UDP"
}

Ideal para: Baja latencia, dispositivos de recursos limitados

CoAP sobre TCP para entrega confiable:

{
  "endpoint": "192.168.1.50:5683",
  "transport": "TCP"
}

Ideal para: Conexiones confiables, payloads más grandes

CoAP seguro con encriptación DTLS (puerto por defecto 5684):

{
  "endpoint": "192.168.1.50:5684",
  "transport": "DTLS",
  "dtlsConfig": {
    "pskIdentity": "device1",
    "pskKey": "c2VjcmV0a2V5"
  }
}

Ideal para: Comunicación segura sobre redes no confiables

Configuración de Seguridad DTLS

Pre-Shared Key (PSK)

{
  "type": "CoapReader",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.50:5684",
    "transport": "DTLS",
    "pollingRate": 5000,
    "path": "/sensors/secure",
    "dtlsConfig": {
      "pskIdentity": "bXlkZXZpY2U=",
      "pskKey": "c2VjcmV0a2V5MTIz"
    }
  }
}

Nota: pskIdentity y pskKey son arrays de bytes (típicamente codificados en base64 en JSON).

Autenticación Basada en Certificados

{
  "type": "CoapReader",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.50:5684",
    "transport": "DTLS",
    "pollingRate": 5000,
    "path": "/sensors/secure",
    "dtlsConfig": {
      "certFile": {
        "mode": "path",
        "data": "/certs/client.crt"
      },
      "keyFile": {
        "mode": "path",
        "data": "/certs/client.key"
      },
      "caCertFile": {
        "mode": "path",
        "data": "/certs/ca.crt"
      }
    }
  }
}

Archivos de Certificado (Base64)

{
  "dtlsConfig": {
    "certFile": {
      "mode": "base64",
      "data": "<certificado-codificado-base64>"
    },
    "keyFile": {
      "mode": "base64",
      "data": "<clave-privada-codificada-base64>"
    },
    "caCertFile": {
      "mode": "base64",
      "data": "<certificado-ca-codificado-base64>"
    }
  }
}

Formato de Datos

Respuesta del Reader

El reader CoAP espera respuestas JSON del endpoint:

{
  "temperature": 25.5,
  "humidity": 60,
  "battery": 85
}

Payload del Writer

El writer CoAP envía el payload de datos como JSON:

{
  "valve_position": 75,
  "mode": "auto"
}

Casos de Uso Comunes

1. Monitoreo de Red de Sensores

Lee de múltiples endpoints de sensores:

{
  "type": "CoapReader",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.50:5683",
    "transport": "UDP",
    "pollingRate": 10000,
    "path": "/sensors/environment"
  }
}

2. Comunicación Segura de Dispositivos

Conéctate a dispositivos con seguridad DTLS:

{
  "type": "CoapReader",
  "config": {
    "endpoint": "iot-gateway.local:5684",
    "transport": "DTLS",
    "pollingRate": 5000,
    "path": "/api/v1/data",
    "dtlsConfig": {
      "pskIdentity": "Z2F0ZXdheTE=",
      "pskKey": "c3VwZXJzZWNyZXQ="
    }
  }
}

3. Control de Actuadores

Envía comandos a actuadores IoT:

{
  "type": "CoapWriter",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.100:5683",
    "transport": "UDP",
    "path": "/actuators/light",
    "method": "PUT"
  }
}

4. Integración de Edificios Inteligentes

Controla sistemas de edificios vía CoAP:

{
  "type": "CoapWriter",
  "config": {
    "endpoint": "building-controller.local:5683",
    "transport": "TCP",
    "path": "/hvac/setpoint",
    "method": "POST"
  }
}

Solución de Problemas

Conexión Fallida

Soluciones:

Verifica la dirección y puerto del endpoint
Comprueba la conectividad de red
Asegúrate de que el servidor CoAP esté ejecutándose
Verifica que el protocolo de transporte coincida con la configuración del servidor

Handshake DTLS Fallido

Soluciones:

Verifica que la identidad y clave PSK coincidan con la configuración del servidor
Comprueba la validez y expiración del certificado
Asegúrate de que el certificado CA sea correcto
Verifica la compatibilidad del cipher suite

Respuesta Inválida

Soluciones:

Asegúrate de que el endpoint devuelva JSON válido
Comprueba que la ruta del recurso sea correcta
Verifica que el formato de contenido sea application/json
Revisa los logs del servidor para errores

Timeout de Solicitud

Soluciones:

Aumenta el timeout si la red es lenta
Comprueba la congestión de red
Verifica que el dispositivo esté respondiendo
Considera usar TCP para redes no confiables

Mejores Prácticas

Usa DTLS para Producción: Siempre encripta datos sensibles
Tasa de Polling Apropiada: Equilibra frescura con vida de batería del dispositivo
Maneja Timeouts: Los dispositivos CoAP pueden estar disponibles intermitentemente
Usa Observe Cuando Esté Disponible: Para actualizaciones en tiempo real (característica futura)
Convención de Ruta de Recursos: Sigue nomenclatura tipo REST (/sensors/temperature)

Conectores Relacionados

MQTT - Protocolo IoT alternativo
HTTP - API REST para dispositivos capaces
Filter - Filtra datos CoAP
InfluxDB - Almacena datos de sensores