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。

　　另一方面，IPv6采用了無狀態地址分配的方案來解決高效率海量地址分配的問題。其基本思想是網絡側不管理IPv6地址的狀態，包括節點應該使用什么樣的地址、地址的有效期有多長。且基本不參與地址的分配過程。節點設備連接到網絡中后。將自動選擇接口地址（通過算法生成IPv6地址的后64位），并加上FE80的前綴地址，作為節點的本地鏈路地址，本地鏈路地址只在節點與鄰居之間的通信中有效，路由器設備將不路由以該地址為源地址的數據包。在生成本地鏈路地址后，節點將進行DAD（地址沖突檢測），檢測該接El地址是否有鄰居節點已經使用，如果節點發現地址沖突，則無狀態地址分配過程將終止，節點將等待手工配置IPv6地址。如果在檢測定時器超時后仍沒有發現地址沖突，則節點認為該接13地址可以使用，此時終端將發送路由器前綴通告請求。尋找網絡中的路由設備。當網絡中配置的路由設備接收到該請求。則將發送地址前綴通告響應。將節點應該配置的IPv6地址前64位的地址前綴通告給網絡節點。網絡節點將地址前綴與接口地址組合，構成節點自身的全球IPv6地址。

　　采用無狀態地址分配之后，網絡側不再需要保存節點的地址狀態，維護地址的更新周期，這大大簡化了地址分配的過程。網絡可以以很低的資源消耗來達到海量地址分配的目的。

　　2.IPv6的移動性技術

　　IPv6協議設計之初就充分考慮了對移動性的支持。針對移動IPv4網絡中的三角路由問題。移動IPv6提出了相應的解決方案。

　　首先。從終端角度IPv6提出了IP地址綁定緩沖的概念，即IPv6協議棧在轉發數據包之前需要查詢IPv6數據包目的地址的綁定地址。如果查詢到綁定緩沖中目的IPv6地址存在綁定的轉交地址，則直接使用這個轉交地址為數據包的目的地址。這樣發送的數據流量就不會再經過移動節點的家鄉代理，而直接轉發到移動節點本身。

　　其次。MIPv6引入了探測節點移動的特殊方法，即某一區域的接入路由器以一定時間進行路由器接口的前綴地址通告。當移動節點發現路由器前綴通告發生變化，則表明節點已經移動到新的接人區域。與此同時根據移動節點獲得的通告，節點又可以生成新的轉交地址，并將其注冊到家鄉代理上。

　　MIPv6的數據流量可以直接發送到移動節點，而MIPv4流量必須經過家鄉代理的轉發。在物聯網應用中。傳感器有可能密集地部署在一個移動物體上。例如為了監控地鐵的運行參數等，需要在地鐵車廂內部署許多傳感器。從整體上來看，地鐵的移動就等同于一群傳感器的移動，在移動過程中必然發生傳感器的群體切換，在MIPv4的情況下，每個傳感器都需要建立到家鄉代理的隧道連接，這樣對網絡資源的消耗非常大，很容易導致網絡資源耗盡而癱瘓。在MIPv6的網絡中，傳感器進行群切換時只需要向家鄉代理注冊。之后的通信完全由傳感器和數據采集的設備之間直接進行，這樣就可以使網絡資源消耗的壓力大大下降。因此。在大規模部署物聯網應用，特別是移動物聯網應用時，MIPv6是一項關鍵性的技術。