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乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块数据通信协议总结TCP/UDP/HTTP/CoAP协议

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乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块TCP 协议
可靠传输,支持重传、流量控制和拥塞控制;
面向连接,通过 3 次握手建立连接和 4 次握手断开连接,长连接;
一对一连接;
包头小为 20 B;
根据网络环境,在出现丢包时会重传,导致传输速率降低;
适用于可靠传输的应用,如文件传输等;


乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块UDP 协议
不可靠传输,不支持重传、流量控制和拥塞控制;
无连接,直接进行数据传输,短连接;
支持一对一单播,一对所有的广播和一对多的组播;
包头只有8B;
快,不受网络环境影响,只负责将数据传输到网络;
适用于实时传输应用,如 VoIP 电话、视频电话、流媒体等;


对于本地控制的数据通信而言,单纯从传输层的角度来讲,可选择 TCP 协议,因为需要数据的准确性;在使用 UDP 协议时,智能手机 App 会发送开灯命令,可能该命令由于网络环境问题被丢弃了,ESP32-C3 可能就无法收到该命令;相比于 TCP 协议而言,就算数据包被丢弃了,智能手机 App 底层还会重新发送该命令。


但使用单纯的传输层协议发送数据有个缺陷,需要用户自行开发上层应用业务逻辑,所以本节又介绍了基于 TCP和UDP 协议的应用协议 HTTP 和 COAP。
HTTP和CoAP 都是基于 REST 模型的网络传输协议,用于发送请求与响应请求,只是它们-个基于 TCP 协议,另一个基于 UDP 协议,并且各自继承了传输层协议的相关特性。HTTP 协议和 CoAP 协议的区别如下表所示。


乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块HTTP 协议
传输层TCP 协议;
可能含有大量消息头数据,开销大;
长连接,功耗高;
资源发现不支持;
一般由客户端主动触发,服务器端无法主动触发;
适用于性能好、内存比较多的设备;


乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块CoAP 协议
传输层UDP 协议;
包头采用二进制压缩,开销小;
短连接,功耗低;
资源发现支持;
虽然也有客户端与服务器端之分,但两者都可以主动触发;
适用于性能差、内存比较少的设备;


相比较而言,CoAP 协议更适合一些资源少的物联网设备,如果设备资源多、性能好,HTTP协议的功能比 CoAP 协议更加健全。对比了 TCP/IP 协议族内的通信协议后,接下来比较该类协议与蓝牙协议,它们直观的区别就是,蓝牙是点对点的协议,而 TCP/IP 协议是端对端的协议,中间可能会经过路由。因此在速度响应方面,同样是 2.4 GHZ 频道的无线传输技术,智能手机到 ESP32-C3 之间的数据通信上,蓝牙要快于 Wi-Fi。乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块蓝牙的数据包大小会比使用TCP/IP 协议栈的应用数据更小;蓝牙的功耗天然地比 Wi-Fi 功耗低。蓝牙协议支持资源发现,也不需要本地发现,因为蓝牙是点对点的连接,可以说蓝牙非常适合用于本地控制。但由于目前大部分物联网产品都要连云所以 Wi-Fi功能是必不可少的。很多物联网产品都可以只使用 Wi-Fi或者只使用蓝牙进行配网如果物联网产品不需要连云,则可以只使用蓝牙进行本地控制;如果物联网产品需要连云,则需要借助 Wi-Fi连云和进行本地控制。

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