物聯(lián)網(wǎng)，作為繼互聯(lián)網(wǎng)之后的全球信息產(chǎn)業(yè)迎來的有一次科技與經(jīng)濟浪潮，必將對IP地址產(chǎn)生前所未有的需求量。構(gòu)成現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基石的IPv4,在面臨地址資源枯竭的困境的背景下，顯然已無法為地球上存在的萬事萬物都分配一個IP地址——而這又恰恰是物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的關(guān)鍵。事實上，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的規(guī)模發(fā)展，必將加速IP地址的消耗，同時加速IPv6的商用化進程。那么，面對正在到來的物聯(lián)網(wǎng)時代，IPv6將如何充分發(fā)揮其優(yōu)勢而服務(wù)于物與物、人與物的通信呢?

　　物聯(lián)網(wǎng)：讓物體變得智能并互聯(lián)

　　物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)，顧名思義就是指“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”：在物理世界的實體中部署具有一定感知能力、計算能力和執(zhí)行能力的嵌入式芯片和軟件，使之成為“智能物體”，進而通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)施實現(xiàn)信息傳輸、協(xié)同和處理，從而實現(xiàn)物與物、物與人之間的通信 。

　　物聯(lián)網(wǎng)，可廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn)生活的各行各業(yè)，從而大大提升整個社會的信息化水平，在提高效率的同時，實現(xiàn)節(jié)能減排。物聯(lián)網(wǎng)的魅力來源于三大關(guān)鍵特征：第一，全面感知，即利用RFID、二維碼、傳感器等隨時隨地獲取物體的信息;第二，可靠傳遞，即通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去;第三，智能處理，即利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術(shù)，對海量的數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制。

　　物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)對象盡管數(shù)不勝數(shù)，但卻可主要分為兩類：一類是體積小、能量低、存儲容量小、運算能力弱的智能小物體，如傳感器節(jié)點;另一類是沒有上述約束的智能終端，如無線POS機、智能家電、視頻監(jiān)控等。

　　這兩類互聯(lián)對象，從終端側(cè)向通信網(wǎng)絡(luò)提出了特定的需求，而支持巨大的號碼/地址空間、網(wǎng)絡(luò)可擴展、傳遞可靠等顯然是共性需求。通信網(wǎng)絡(luò)不僅要能提供足夠多的地址空間來滿足互聯(lián)對象對地址的需求;而且網(wǎng)絡(luò)容量足夠大，能滿足大量智能終端、智能小物體之間的通信需求。值得注意的是，智能小物體由于尺寸與復(fù)雜度的限制而決定了其能量、存儲、計算速度與帶寬是受限的，因而要求通信網(wǎng)絡(luò)能夠提供輕量級的通信協(xié)議、可靠的低速率傳輸，網(wǎng)絡(luò)同時要具備自組織能力。

　　IPv6:物體互聯(lián)的必然選擇

　　對于物聯(lián)網(wǎng)而言，無論是遠程通信，還是近距離通信，為了滿足IP地址需求量的空前提升，都必須盡快過渡到IPv6。

　　物聯(lián)網(wǎng)的遠程通信需求，將推動現(xiàn)有移動或者固定網(wǎng)絡(luò)向IPv6的商用化演進。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，主要以公眾無線網(wǎng)絡(luò)為載體，大多使用2G、3G網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)遠程通信，同時也有部分應(yīng)用采用了固定光纖接入方式。固定光纖接入具有傳輸速率高、傳輸信息量大、可靠穩(wěn)定、保密性好等特點，需要根據(jù)不同的應(yīng)用場景選擇不同的接入方式?，F(xiàn)有的2G、3G網(wǎng)絡(luò)，分組域核心網(wǎng)設(shè)備GGSN/PDSN均需要盡快升級支持給終端分配IPv6地址，同時分組域核心網(wǎng)設(shè)備與骨干承載網(wǎng)絡(luò)之間需要盡快實現(xiàn)IPv6組網(wǎng)和路由。對于固定接入方式而言，接入路由器和骨干及城域承載網(wǎng)絡(luò)也需要盡快完成向IPv6的升級，以滿足快速業(yè)務(wù)接入的要求。

　　在近距離通信領(lǐng)域，主流技術(shù)也開始支持IPv6。常用的近距離無線通信技術(shù)有802.11b、802.15.4(ZigBee)、Bluetooth、UWB、RFID、IrDA等。其中，Zigbee是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術(shù)，完整的協(xié)議棧只有32 KB，可以嵌入各種設(shè)備中，同時支持地理定位功能，因而成為構(gòu)建近距離無線傳感網(wǎng)的主流技術(shù)。當(dāng)前，Zigbee已在其智能電網(wǎng)的最新標準規(guī)范中加入了對IPv6協(xié)議的支持。

　　精簡：讓IPv6準確適配物聯(lián)網(wǎng)

　　作為下一代網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，IPv6憑借著豐富的地址資源以及支持動態(tài)路由機制等優(yōu)勢，能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)對通信網(wǎng)絡(luò)在地址、網(wǎng)絡(luò)自組織以及擴展性等諸多方面的要求。然而，在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用IPv6，并不能簡單地“拿來就用”，而是需要進行一次適配。

　　IPv6不能夠直接應(yīng)用到傳感器設(shè)備中，而是需要對IPv6協(xié)議棧和路由機制進行相應(yīng)的精簡，以滿足對網(wǎng)絡(luò)低功耗、低存儲容量和低傳送速率的要求。由于IPv6協(xié)議棧過于龐大復(fù)雜，并不匹配物聯(lián)網(wǎng)中互聯(lián)對象，尤其是智能小物體的特點，因此雖然IPv6可為每一個傳感器分配一個獨立的IP地址，但傳感器網(wǎng)需要和外網(wǎng)之間進行一次轉(zhuǎn)換，起到IP地址壓縮和簡化翻譯的功能。

　　目前，相關(guān)標準化組織已開始積極推動精簡IPv6協(xié)議棧的工作。例如，IETF已成立了6LowPAN和RoLL兩個工作組進行相關(guān)技術(shù)標準的研究工作。相比較傳統(tǒng)方式，能支持更大的節(jié)點組網(wǎng)，但對傳感器節(jié)點功耗、存儲、處理器能力要求更高，因而成本要更高。另外，目前基于IEEE802.15.4的網(wǎng)絡(luò)射頻芯片還有待進一步的開發(fā)來支持精簡IPv6協(xié)議棧。

　　總體上，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用IPv6可按照“三步走”策略來實施。首先，承載網(wǎng)支持IPv6;其次，智能終端、網(wǎng)關(guān)逐步應(yīng)用IPV6;最后，智能小物體(傳感器節(jié)點)逐步應(yīng)用IPv6。目前，華為的產(chǎn)品，包括骨干和接入路由器、移動網(wǎng)絡(luò)分組域設(shè)備等，已經(jīng)可以完全滿足第一和第二階段商用部署的要求。華為同時在積極跟蹤第三階段智能小物體應(yīng)用IPv6的要求，包括技術(shù)標準和商用產(chǎn)品兩大領(lǐng)域。我們有理由相信，在IPv6的積極適配與廣泛應(yīng)用下，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)有望實現(xiàn)真正的大繁榮。

　　(本文來源：CNII網(wǎng)·人民郵電報 作者：姚春鴿)