[ 導讀 ] 物聯網的概念涵蓋了從終端到網絡、從數據采集處理到智能控制、從應用到服務、從人到物的方方面面，涉及眾多的技術。

 　物聯網，英文名稱叫“Internet of things”（簡稱IOT），也稱為傳感網、泛在網等。通俗地講，物聯網就是“物物相連的互聯網”。即將各種信息傳感設備通過互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡。其中包含了兩層意思：第一，物聯網是互聯網的延伸和擴展，其核心和基礎仍然是互聯網；第二，其用戶端不僅僅是個人，還包括任何物品，終端可能很復雜，支持大量功能。也可能很簡單。功能單一且無法加載很多復雜的處理算法。整個物聯網的概念涵蓋了從終端到網絡、從數據采集處理到智能控制、從應用到服務、從人到物的方方面面，涉及眾多的技術。從長遠來看，物聯網很有希望成為一個超越目前互聯網產業規模的新興產業，國際相關機構預測未來其規模將超過現有互聯網規模的30倍以上。

　　物聯網的網絡困境

　　物聯網豐富的應用和龐大的節點規模既帶來了商業上的巨大潛力，同時也帶來了技術上的挑戰。首先，物聯網由眾多的節點連接構成，無論是采用自組織方式，還是采用現有的公眾網進行連接，這些節點之間的通信必然牽涉到尋址問題。目前物聯網的尋址系統可以采用兩種方式。一種方式是采用基于E。164電話號碼編址的尋址方式，但由于目前大多數物聯網應用的網絡通信協議都采用TCP/IP協議，電話號碼編址的方式必然需要對電話號碼與IP地址進行轉換。這提高了技術實現的難度，并增加了成本。同時由于E。164編址體系本身的地址空間較小。也無法滿足大量節點的地址需求。另一種方式是直接采用IPv4地址的尋址體系來進行物聯網節點的尋址。隨著互聯網本身的快速發展。IPv4的地址已經日漸匱乏。從目前的地址消耗速度來看。IPv4地址空間已經很難再滿足物聯網對網絡地址的龐大需求。從另一方面來看，物聯網對海量地址的需求。也對地址分配方式提出了要求。海量地址的分配無法使用手工分配，使用傳統DHCP的分配方式對網絡中的DHCP服務器也提出了極高的性能和可靠性要求，可能造成DHCP服務器性能不足，成為網絡應用的一個瓶頸。其次，目前互聯網的移動性不足也造成了物聯網移動能力的瓶頸。IPv4協議在設計之初并沒有充分考慮到節點移動性帶來的路由問題。即當一個節點離開了它原有的網絡，如何再保證這個節點訪問可達性的問題。由于IP網絡路由的聚合特性，在網絡路由器中路由條目都是按子網來進行匯聚的。當節點離開原有網絡，其原來的IP地址離開了該子網，而節點移動到目的子網后，網絡路由器設備的路由表中并沒有該節點的路由信息（為了不破壞全網路由的匯聚，也不[FS:PAGE]允許目的子網中存在移動節點的路由），會導致外部節點無法找到移動后的節點。因此如何支持節點的移動能力是需要通過特殊機制實現的。在IPv4中IETF提出了MIPv4（移動IP）的機制來支持節點的移動。但這樣的機制引入了著名的三角路由問題。對于少量節點的移動，該問題引起的網絡資源損耗較小。而對于大量節點的移動，特別是物聯網中特有的節點群移動和層移動。會導致網絡資源被迅速耗盡，使網絡處于癱瘓的狀態。

　　再次，網絡質量保證也是物聯網發展過程中必須解決的問題。目前IPv4網絡中實現QoS有兩種技術，其一采用資源預留（interserv）的方式，利用RsVP等協議為數據流保留一定的網絡資源。在數據包傳送過程中保證其傳輸的質量；其二采用Diffserv技術，由IP包自身攜帶優先級標記。網絡設備根據這些優先級標記來決定包的轉發優先策略。目前IPv4網絡中服務質量的劃分基本是從流的類型出發。使用Diffserv來實現端到端服務質量保證，例如視頻業務有低丟包、時延、抖動的要求，就給它分配較高的服務質量等級：數據業務對丟包、時延、抖動不敏感，就分配較低的服務質量等級，這樣的分配方式僅考慮了業務的網絡側質量需求。沒有考慮業務的應用側的質量需求，例如，一個普通視頻業務對服務質量的需求可能比一個基于物聯網傳感的手術應用對服務質量的需求要低。因此物聯網中的服務質量保障必須與具體的應用相結合。

　　最后，物聯網節點的安全性和可靠性也需要重新考慮。由于物聯網節點限于成本約束很多都是基于簡單硬件的，不可能處理復雜的應用層加密算法，同時單節點的可靠性也不可能做得很高，其可靠性主要還是依靠多節點冗余來保證。因此，靠傳統的應用層加密技術和網絡冗余技術很難滿足物聯網的需求。

　　IPv6的物聯網技術解決方案

　　1.IPv6地址技術

　　IPv6擁有巨大的地址空間，同時128 bit的IPv6的地址被劃分成兩部分，即地址前綴和接口地址。與IPv4地址劃分不同的是，IPv6地址的劃分嚴格按照地址的位數來進行，而不采用IPv4中的子網掩碼來區分網絡號和主機號。IPv6地址的前64位被定義為地址前綴。地址前綴用來表示該地址所屬的子網絡，即地址前綴用來在整個IPv6網中進行路由。而地址的后64位被定義為接口地址，接口地址用來在子網絡中標識節點。在物聯網應用中可以使用IPv6地址中的接口地址來標識節點。在同一子網絡下。可以標識264個節點。這個標識空間約有185億億個地址空間。這樣的地址空間完全可以滿足節點標識的需要。

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