物聯(lián)網中IPv6技術的應用研究

肖 萌

（江西省郵電規(guī)劃設計院有限公司，南昌 330000）

從字面上理解，物聯(lián)網是指物物相連而構成的網絡，但其并非簡單的物物相連，物聯(lián)網中既包括各種實物，也存在各種傳感器，將實物、傳感器與互聯(lián)網連接起來，就可組成一個巨大的網絡，在此網絡中物與物之間可實現(xiàn)信息交換，人們也可借助該網絡來對那些實物進行管控與識別。然而，現(xiàn)有的物聯(lián)網并不完善，仍面臨著諸多網絡困境，阻礙著全球互聯(lián)的普及。因此，亟需探尋一種能夠有效解決物聯(lián)網網絡困境的新技術。

1 物聯(lián)網面臨的網絡困境

1.1 地址分配與規(guī)劃

在物聯(lián)網中，實物信息的獲取離不開傳感器的支持，而傳感器的種類有很多，有些用于辨識實物的形狀、大小，有些用于測量壓力，有些則用于采集溫度信息等等。物聯(lián)網中傳感器的數(shù)量是實物的數(shù)倍乃至數(shù)十倍，面對如此繁多的傳感器，若想實現(xiàn)對傳感器的精準管控，則必須為那些傳感器匹配地址，這就需要為那些地址騰出足夠的空間，但目前基于互聯(lián)網的IPV4地址體系已基本達到飽和狀態(tài)，已無法滿足互聯(lián)網自身地址需求，更別提物聯(lián)網的地址需求。因此，亟需探尋一種有效的解決方式，以免阻礙物聯(lián)網的大規(guī)模發(fā)展。

1.2 物聯(lián)網路由

盡管目前互聯(lián)網中存在著諸多終端和節(jié)點，無時無刻不在產生了大量的數(shù)量，然而，現(xiàn)在互聯(lián)網中的數(shù)據傳輸路由問題還不至于對物聯(lián)網產生致命傷害。但物聯(lián)網路由仍存在一個較為突出的問題，即大量節(jié)點的移動，以地鐵為例，在其快速移動的過程中，為了實現(xiàn)對地鐵狀態(tài)的實時監(jiān)測，其所設置的結點數(shù)量必須遠遠超出現(xiàn)有互聯(lián)網中節(jié)點群的移動規(guī)模，但是最初在開發(fā)互聯(lián)網時，并未考慮到其移動性的支持，盡管隨著筆記本電腦及手機等移動設備對網絡需求的不斷增加，助推了網絡技術的發(fā)展，然而，最初開發(fā)時套上的硬傷依舊無法從本質上解決節(jié)點問題，更別提物聯(lián)網中此種由大量節(jié)點所構成的節(jié)點層與節(jié)點群的移動[1]。倘若依然沿用現(xiàn)有的互聯(lián)網技術，必將導致網絡癱瘓。因此，為了拓展物聯(lián)網發(fā)展空間，亟需尋找一種新的技術。

1.3 服務質量

IPV4網絡主要是通過Diffserv技術與interserv技術來實現(xiàn)QoS，且當前IPV4網絡中服務質量的劃分大部分均是從流的類型出發(fā)，借助Diffserv技術來確保端到端的服務質量。譬如，倘若數(shù)據業(yè)務對抖動、時延、丟包無太大要求，則匹配較低等級的服務質量；反之，則匹配高等級服務質量，此種匹配形式只是一味地強調業(yè)務網絡側質量要求，卻忽略了業(yè)務應用側的質量要求[2]。所以，必須尋找一種有效技術來整合物聯(lián)網中服務質量與實際應用。

2 物聯(lián)網中IPV6技術的應用及其優(yōu)勢

2.1 IPV6地址

IPV6技術的地址長度達128位，基本可無限制提供地址。IPV6地址前64位被稱作地址前綴，用于代表此地址所屬的子網絡，后64位被稱作接口地址，用于標識子網絡中的節(jié)點。將IPV6技術應用于物聯(lián)網中，可在同一子網絡中將264個節(jié)點同時標記出來，共覆蓋18.5兆個地址空間，可充分滿足物聯(lián)網對地址的需求[3]。

2.2 IPV6移動性技術

首先，IPV6從終端角度提出了IP地址綁定緩沖概念，可將數(shù)據流量直接傳遞至移動節(jié)點本身，無需經過移動節(jié)點的家鄉(xiāng)代理。其次，MIPV6可通過一種獨特的辦法來監(jiān)控節(jié)點的移動情況，某個區(qū)域的接入路由器能夠以一定時間進行路由器接口的前綴地址通告，如果路由器前綴通告出現(xiàn)改變，那么就說明移動節(jié)點已移至新的接入區(qū)域。另一方面，依據采集到的通告，節(jié)點又可形成新的轉交地址，并在家鄉(xiāng)代理上注冊。在MIPV6網絡中，只需通過家鄉(xiāng)代理就可實現(xiàn)對傳感器的群切換，隨后可完全通過數(shù)據收集設備及傳感器來實現(xiàn)信息傳遞，如此一來，可有效減少網絡資源損耗。由此可見，IPV6技術有助于促進物聯(lián)網的大規(guī)模部署與發(fā)展。

2.3 IPV6服務質量技術

隨著互聯(lián)網的不斷發(fā)展，對網絡服務質量也提出了越來越高的要求，因此，IPV6加強了對QoS服務的開發(fā)，以適應物聯(lián)網對優(yōu)先級、實時性等服務質量的要求。同時，針對不同作用的傳感器，其在傳遞數(shù)據上也有各自獨特的優(yōu)點，針對這一問題，IPV6可實現(xiàn)差異化服務，對網絡帶寬進行科學匹配。此外，IPV6選用的是20們2進制的流標簽技術，其選用的編碼形式也較為特點，這樣通信結點可輕松此種流標簽。借助該技術還可將相同業(yè)務流的包均設置為同一流標簽，如此一來，就可利用流標簽來對流的轉發(fā)優(yōu)先級進行調節(jié)，從而達到針對網絡應用合理匹配服務質量等級的目的。

3 結束語

綜上所述，IPV6技術對于促進物聯(lián)網的大規(guī)模發(fā)展具有重要作用，其除了能夠有效應對物聯(lián)網的地址需求外，還可有效的解決物聯(lián)網節(jié)點冗余及移動性等問題，同時有助于確保服務質量，必將在物聯(lián)網中實現(xiàn)普及應用。