Connettore CoAP

Panoramica

Il connettore CoAP (Constrained Application Protocol) abilita la comunicazione con dispositivi IoT a risorse limitate. CoAP è un protocollo leggero progettato per dispositivi a basso consumo e reti con perdite, comunemente usato in smart home, IoT industriale e reti di sensori.

Tipi Connettore:

CoapReader - Leggi dati da endpoint CoAP
CoapWriter - Scrivi dati su endpoint CoAP

Caratteristiche

✅ Multipli protocolli di trasporto (UDP, TCP, DTLS)
✅ Comunicazione sicura con DTLS
✅ Autenticazione PSK e basata su certificati
✅ Metodi GET, POST e PUT
✅ Acquisizione dati basata su polling

Configurazione Base

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"
  }
}

Parametri di Configurazione

Config Reader

Parametro	Tipo	Richiesto	Descrizione
`endpoint`	string	✅	Indirizzo server CoAP (host:porta)
`transport`	string	✅	Protocollo trasporto: `UDP`, `TCP`, o `DTLS`
`pollingRate`	integer	✅	Intervallo polling in millisecondi
`path`	string	✅	Percorso risorsa CoAP (es. `/sensors/temp`)
`dtlsConfig`	object	❌	Configurazione DTLS (richiesta per trasporto DTLS)

Config Writer

Parametro	Tipo	Richiesto	Descrizione
`endpoint`	string	✅	Indirizzo server CoAP (host:porta)
`transport`	string	✅	Protocollo trasporto: `UDP`, `TCP`, o `DTLS`
`path`	string	✅	Percorso risorsa CoAP
`method`	string	✅	Metodo HTTP: `POST` o `PUT`
`dtlsConfig`	object	❌	Configurazione DTLS (richiesta per trasporto DTLS)

Protocolli di Trasporto

CoAP standard su UDP (porta default 5683):

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

Ideale per: Bassa latenza, dispositivi a risorse limitate

CoAP su TCP per consegna affidabile:

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

Ideale per: Connessioni affidabili, payload più grandi

CoAP sicuro con crittografia DTLS (porta default 5684):

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

Ideale per: Comunicazione sicura su reti non fidate

Configurazione Sicurezza 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 e pskKey sono array di byte (tipicamente codificati base64 in JSON).

Autenticazione Basata su Certificati

{
  "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"
      }
    }
  }
}

File Certificati (Base64)

{
  "dtlsConfig": {
    "certFile": {
      "mode": "base64",
      "data": "<certificato-codificato-base64>"
    },
    "keyFile": {
      "mode": "base64",
      "data": "<chiave-privata-codificata-base64>"
    },
    "caCertFile": {
      "mode": "base64",
      "data": "<certificato-ca-codificato-base64>"
    }
  }
}

Formato Dati

Risposta Reader

Il reader CoAP si aspetta risposte JSON dall’endpoint:

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

Payload Writer

Il writer CoAP invia il payload dati come JSON:

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

Casi d’Uso Comuni

1. Monitoraggio Rete Sensori

Leggi da endpoint sensori multipli:

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

2. Comunicazione Dispositivi Sicura

Connettiti a dispositivi con sicurezza DTLS:

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

3. Controllo Attuatori

Invia comandi ad attuatori IoT:

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

4. Integrazione Smart Building

Controlla sistemi edificio via CoAP:

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

Risoluzione Problemi

Connessione Fallita

Soluzioni:

Verifica indirizzo e porta endpoint
Controlla connettività di rete
Assicurati che il server CoAP sia in esecuzione
Verifica che il protocollo trasporto corrisponda alla configurazione server

Handshake DTLS Fallito

Soluzioni:

Verifica che identità e chiave PSK corrispondano alla configurazione server
Controlla validità e scadenza certificati
Assicurati che il certificato CA sia corretto
Verifica compatibilità cipher suite

Risposta Non Valida

Soluzioni:

Assicurati che l’endpoint restituisca JSON valido
Controlla che il percorso risorsa sia corretto
Verifica che il formato contenuto sia application/json
Controlla i log server per errori

Timeout Richiesta

Soluzioni:

Aumenta il timeout se la rete è lenta
Controlla congestione di rete
Verifica che il dispositivo sia responsivo
Considera l’uso di TCP per reti inaffidabili

Best Practice

Usa DTLS per Produzione: Cripta sempre i dati sensibili
Frequenza Polling Appropriata: Bilancia freschezza con durata batteria dispositivo
Gestisci i Timeout: I dispositivi CoAP potrebbero essere disponibili in modo intermittente
Usa Observe Quando Disponibile: Per aggiornamenti in tempo reale (funzionalità futura)
Convenzione Percorsi Risorsa: Segui naming REST-like (/sensors/temperature)

Connettori Correlati

MQTT - Protocollo IoT alternativo
HTTP - API REST per dispositivi capaci
Filter - Filtra dati CoAP
InfluxDB - Memorizza dati sensori