IPv4地址已经不够使用IPv6成为未来解决方案

随着物联网概念的普及,物联网进入了快速发展阶段。但是对于物联网的发展来说,为了实现人与人、人与物、物与物之间的寻址、通信和控制,物联网的所有节点都必须支持IP协议。

“现在计算机网络支持IP协议,从而满足了相互寻址的要求,但目前IPv4地址还不够。”物联网国际标准委员会专家、重庆邮电大学教授韦敏说。

IPv6作为取代IPv4的下一代互联网协议,可以实现地址的2的128次方,这个数量级就算给地球上的每一粒沙子都分配一个IP地址也足够了。

为了更好地推动IPv6在中国的发展,清华大学、北京邮政大学等高校都参与了IPv6技术标准的制定。现阶段,一些企业和政府一直在推广IPv6的应用,但由于种种问题,IPv6的应用并不广泛。

“但在物联网在行业内找到爆发点后,国家陆续推出了很多支持IPv6发展的政策。”韦敏教授说。

IPv6在中国的发展

从2017年开始,中国办公室和国务院制定了推动IPv6的计划,并提出了三大步骤:

1、门户等高流量网站支持IPv6;

2、政府网站、事业单位网站支持IPv6;

3、推动IPv6在新型智慧城市、工业互联网、云计算、物联网、智能制造、人工智能等领域的应用。

国际上,2017年底,德国IPv6用户比例达到42.99%;IPv6在美国的部署率超过50%;日本运营商KDDI的IPv6部署率已经达到50%左右。

但是,IPv6并不是直接应用在物联网行业,必须经过标准化才能正式应用。

在国际IP标准化组织中,思科、华为等公司主要推动相关标准的制定。然而,2000年后,IETF成立了一个工作组,研究如何将IPv6应用于物联网。它们的主要目的是使IPv6能够在不同的物理层和传输层运行IPv6。

据韦敏教授介绍,目前中国已经发布了两个标准:

Gb/t30269.303-2018《信息技术 传感器网络 第303部分:通信与信息交换:基于IP的无线传感器网络网络层规范》和GB/t30269.809-2020《信息技术 传感器网络 第809部分:测试:基于IP的无线传感器网络网络层协议一致性测试》。目前还有《信息技术系统间电信和信息交换基于IP的无线网络接入要求(20194190-T-469)》、《信息技术系统间电信和信息交换基于SDN的网络联合调度规范》。(20194191-T-469)”和《基于6TiSCH网络的信息技术工业确定性网络协议规范》(20201613-T-469)

但是,如果要解决IPv6向物联网的实施和过渡,需要解决以下问题:

1、适配层:IPv6的地址空间很长,但是传感器的节点和字节都很短,所以需要对地址进行压缩,从而保证物联网能够支持IPv6,使其效率更高;

2、路由协议:传感器网络的路由协议需要路由。为此,IETF成立了一个专门的工作组来研究路由机制。同时,需要对IPv6进行裁剪和优化;

3、安全问题:物联网一旦与IP网络互通,安全问题不可避免。

鉴于上述问题,再加上在物联网行业多年的积累,韦敏教授所在的重庆邮电大学工业物联网与组网团队从2012年开始进行IPv6和物联网的研究。

2012年,国家也正式启动了基于IPv6的无线传感器网络网络协议的研发和验证工作。这一国家科技重大专项由重庆邮电大学工业物联网与组网团队牵头。

随后,重庆邮电大学工业物联网与联网团队在先进制造领域率先承担了国家“863”项目,完成了国家智能制造标准化项目a

对于研究团队的研究成果,韦敏教授表示:“重庆邮电大学物联网研究团队更注重成果的实用性和工程化,将实验室成果带入企业,推动产学研应用,促进企业发展。”

最后,韦敏教授提出了个人希望:“希望有机会与深市或全国的合作伙伴加强合作,促进产学研交流,共同推动物联网的发展。”编辑AJX