IPv6為物聯網插上騰飛的翅膀

　　從美國總統奧巴馬的“物聯網經濟促進論”到溫家寶總理的“感知中國”，2009年全球掀起了一股“物聯網”熱潮，各國都在投入巨資深入研究索物聯網技術。但是冷靜思考之下，“物聯網”短期之內還存在許多問題，其中IP空間地址的資源耗竭尤其引人矚目，作為下一代互聯網協議的IPv6部署緩慢，無法在短期內取代IPv4，這成為物聯網快速發展的絆腳石。

　　IPv6構筑物聯網基礎

　　IPv6的誕生與IPv4的耗竭具有直接的關系。IPv4自1984年誕生以來，已提供了40多億個IP地址，由于其采用32位地址長度，只有大約43億個地址，未分配IPv4地址正在急速消耗，預計將于2011年底告罄，而非此前所普遍預計的2012年。為了擴大地址空間，由IETF(The Internet Engineering Task Force)提出并設計了IPv6來重新定義地址空間。IPv6采用128位地址長度，幾乎可以不受限制地提供地址。據保守估計，IPv6實際可分配的地址，整個地球每平方米面積上可分配1000多個。

　　在IPv6的設計過程中除了一勞永逸地解決了地址短缺問題以外，還考慮了在IPv4中解決不好的其他問題。IPv6的主要優勢體現在：“無限”的地址空間、提高了網絡的整體吞吐量、大大改善了服務質量(QoS)、增強了網絡安全性、更加便捷和人性化。這為“物聯網”的發展奠定了基礎。

　　所謂“物聯網”是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。簡而言之，物聯網就是“物物相連的互聯網”。然而，真的要把物和物連接起來，除了需要這樣那樣的傳感器，首先要給它們每個都貼上一個標簽，也就是每個物品都有個自己的IP地址，這樣用戶才可以通過網絡訪問物體。但是目前的IPv4受制于資源空間耗竭，已經無法提供更多的IP地址，而IPv6可以讓人們擁有幾乎無限大的地址空間，這使得全世界的人使用的手機、家電、汽車甚至鞋子等上網都成為可能，這樣就能構筑一個人人有IP、物物都聯網的物聯網世界。因此，IPv6是物聯網底層技術條件的基礎，沒有IPv6物聯網就無從談起。

　　IPv6協議的引入使得大量、多樣化的終端更容易接入IP網，并在安全性和終端移動性方面都有了很大的增強。基于IPv6的物聯網絡，可以在IP層上對數據包進行高強度的安全處理，使用A H報頭、ESP報頭來保護IP通信安全，其安全機制更加完善；同時，終端移動性也更有利于監測物品的實時位置。IPv6將促進物聯網向著更便捷、更安全的方向發展。

　　物聯網方興未艾

　　目前，物聯網正處于小型試點網絡階段，而這些小型試點網絡大多基于IPv6協議，涉及國防安全、商業服務、公共通信、智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防等多個領域。

　　國外如火如荼

　　美國目前擁有全球第二多的IPv6地址分配數量，已初步建成大規模、先進的網絡試驗環境。2005年，美國即要求政府機構網絡在2008年6月全面支持IPv6。2007年，聯邦首席信息官(CIO)委員會成立IPv6工作組，作為推進過渡的協調組織。美國國防部也自2003年10月開始支持IPv6協議，已將IPv6融入新型武器和通信系統的設計當中。

　　歐盟于2001年建立了橫跨31個國家的IPv6試驗網絡Géant，并在2005年6月份宣布開通Géant2。歐洲各國政府和大公司對IPv6的態度都比較積極。歐盟委員會已經提供5500萬歐元的資金用于兩個IPv6的試驗項目。

　　日本政府制定了“e-Japan”的戰略：1999年至2000年開始分配IPv6的地址，2001年至2005年開始全日本的IPv6商用化服務。目前，IPv6在日本已被廣泛應用于智能電話、地震報警系統、實時圖像廣播、照明控制等領域。同時，日本正利用IPv6技術，在樓宇中將空調系統、電力系統、供電系統整合起來，部署到新網絡中，以減少能源的消耗。他們將IPv6技術應用到各種行業中，形成新型的架構和生態環境，以IPv6為驅動和升級引擎，減少基礎設施的能源消耗，提升生產和運作效能。

　　雖然日本的IPv6研發和應用走在了亞太各國的前列，但亞太地區一些經濟較發達的國家和地區如韓國、新加坡等也對新技術比較關注。自2005年起，韓國公共部門通信網就首先采用了新一代互聯網體系。同時，韓國將建立有線和無線一體化的試驗網，提供IPv6制式的互聯網電話服務，試用相關設備和技術。

　　國內雨后春筍

　　我國在IPv6方面也開展了多項研究、試驗和示范工程，如“十五”期間的IPv6核心技術開發、中科院的“IPv6關鍵技術及城域示范網”和國家發改委的“下一代互聯網中日 IPv6合作項目”等。目前國內已有30～50萬IPv6的現網用戶，可以體驗IPv6的網絡環境。在將IPv6應用于物聯網方面，由天地互連公司設計的基于IPv6的視頻監控和傳感器網絡已成功應用于2008年奧運會。前不久，由中國電信湖南分公司和中國電信北京研究院共同實施的“下一代互聯網在‘兩型社會’中的應用實踐”項目，在國內首次開發部署了基于IPv6的物聯網應用——農作物溫室綜合監控系統，并成功應用于湖南農科院良種果茶培育繁殖中心，在網絡演進、業務創新、互聯互通技術等方面均實現突破，被稱為“長沙模式”。另外，有消息稱，中國聯通也將整合10個城市的IPv6互聯網商用平臺。

　　IPv6發展有道

　　雖然IPv6協議已經很成熟，并且被業界一直認同是IPv4的替代者，但是從整體來看，全球IPv6網絡的部署和使用進展十分緩慢，成為物聯網發展的掣肘。本文按PEST方法進行分析。

　　P(政治)：目前各國政府已經在技術研發上積極投入，教育試點網絡也已投入使用，起到了一定的宣傳示范效果。如我國從20 世紀 90 年代末起，在相關部委科技計劃的支持下，一批 IPv6 關鍵技術研究課題作為國家重大專項立項，并陸續取得了突破性成果，為開展以 IPv6 為基礎核心協議的下一代互聯網的研究奠定了較好的基礎。

　　E(經濟)：IPv6的部署需要對于現有IPv4網絡進行升級，需要投入巨額經費，而回報不是立即可期待的，因此這是一個不利因素。發生轉變的條件是，當IPv4地址經過未來幾年的繼續消耗，高度稀缺，獲得新地址資源的經濟成本顯著提高，從經濟考慮出發，IPv6將成為人們的選擇。

　　S(社會)：IPv6作為新生事物，在民眾中的知名度不高，無法獲得廣泛的用戶支持，即使在歐盟普及率也僅為5%。另外，由于網絡的升級，對于很多工程技術人員提出了再學習和再培訓的要求，這也是一種挑戰。因此，提高全社會的認知水平，是一項相當艱巨的長期的任務。

　　T(技術)：目前一些支持IPv6的標準，比如MIPv6還沒有最后明朗化，這些將成為延遲IPv6大規模部署和應用的阻力。DNS對于IPv6的全面支持還有很多問題需要解決，比如Interworking和DNSsec等。終端零配置支持IPv6的網管產品目前還不是很豐富，特別是在MIB和SNMP等方面，支持IPv6的設備和軟件需要相當長時間的研發和認證。

　　利用IPv6促進物聯網發展

　　政府發揮引導作用

　　政府要發揮主要驅動力的作用。鑒于運營商對IPv6的觀望態度，借鑒日本的成功經驗，只有政府對IPv6高度關注和明確支持，才能推動產業的技術發展和需求，從而在全國范圍內盡快建立起基于IPv6的商用網絡。

　　借鑒“長沙”模式

　　借鑒“長沙”模式的成功案例，運營商也應加大宣傳力度，盡快建立更多的示范網絡，讓用戶體驗IPv6帶來的便捷和安全性，從而建立消費群體，解決在實施下一代業務中所需的關鍵技術，并制訂新型業務的規范，爭取在物聯網的價值鏈中占據有利地位。

　　設備制造商積極參與

　　設備制造商也要開始全面生產具有IPv4/IPv6雙協議功能的通信設備，并逐步減少IPv4的供應，順利實現從IPv4到IPv6的過渡，從而在源頭上為IPv6的發展打開局面。根據運營商的業務需求和網絡業務現狀，盡早開發出符合市場需求的業務產品。同時，應互相協同創新，在政府指導下制訂統一的物聯網IPv6標準，研發核心技術、部署示范工程等。