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      建設(shè)物聯(lián)網(wǎng):輕量級(jí)尋址技術(shù)不可或缺

      2014-12-13 01:04:05孫知信駱冰清
      中興通訊技術(shù) 2014年6期

      孫知信+駱冰清

      物聯(lián)網(wǎng)尋址技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之一

      輕量級(jí)IP尋址技術(shù)能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)的泛在互聯(lián)需求

      尋址技術(shù)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中任意物品準(zhǔn)確、高效、安全的尋址

      中圖分類號(hào):TN929.5 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A ? 文章編號(hào):1009-6868 (2014) 06-0040-04

      摘要: 認(rèn)為實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中任意物品的準(zhǔn)確、高效、安全的尋址對(duì)建立真正意義上的互聯(lián)互通泛在網(wǎng)絡(luò)具有重要意義;輕量級(jí)IP尋址技術(shù)能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)的泛在互聯(lián)需求,同時(shí)適用于物聯(lián)網(wǎng)終端;基于IPv6編碼的輕量級(jí)尋址策略在理論研究與實(shí)踐應(yīng)用兩方面都取得了突破性的成果,將會(huì)成為未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)終端的重要尋址方式之一。

      關(guān)鍵詞: 物聯(lián)網(wǎng)尋址;IPv6協(xié)議;IP尋址;輕量級(jí)

      Abstract: Addressing accurately, efficiently, and securely is important for establishing a true Internet of Things (IoT), which implies intercommunication between any objects in the network. The lightweight IP addressing technology is suitable for IoT terminals and supports ubiquitous demands. There have been recent breakthroughs in both the theoretical research and practical applications of IPv6-based coding and lightweight addressing strategies. IP-based addressing technology will be one of the important terminal-addressing strategies in the future.

      Key words: addressing of internet of things; IPv6; IP addressing; lightweight

      1 物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)尋址

      按照國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)的定義[1],物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品到物品(T2T)、人到物品(H2T)、人到人(H2H)之間的互連。物聯(lián)網(wǎng)把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別、無(wú)線傳感設(shè)備等信息交互設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)人與物,甚至是物與物之間的信息交換和通信,是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮,受到各國(guó)政府、企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的高度重視。

      物聯(lián)網(wǎng)實(shí)質(zhì)上是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展,目前仍處于起步階段。由于物聯(lián)網(wǎng)中的感知數(shù)據(jù)無(wú)處不在,用戶端將延伸和擴(kuò)展到任何設(shè)備與物品之間。典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用包括智能家居、智能交通、智慧醫(yī)療、智能電網(wǎng)等。這些應(yīng)用雖然具有物聯(lián)網(wǎng)的信息交換特征,但目前的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用僅僅是實(shí)現(xiàn)了某個(gè)領(lǐng)域內(nèi)物品互聯(lián),與實(shí)現(xiàn)真正意義上無(wú)處不在的物聯(lián)網(wǎng)還有差距。其中很重要的一個(gè)原因在于對(duì)如何將任意物品按某種編碼方式接入物聯(lián)網(wǎng),如何實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中任意物品的尋址以建立通信連接的問(wèn)題并未得到解決。

      物聯(lián)網(wǎng)尋址技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之一,在物品以特定方式接入互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中任意物品準(zhǔn)確、高效、安全的尋址,對(duì)它的研究和實(shí)踐將從真正意義上構(gòu)建一個(gè)互聯(lián)互通的泛在網(wǎng)絡(luò)[2]。與互聯(lián)網(wǎng)中的尋址系統(tǒng)一樣,物聯(lián)網(wǎng)尋址平臺(tái)將在物聯(lián)網(wǎng)中起核心作用。物聯(lián)網(wǎng)中的物品并不都只是被動(dòng)發(fā)送信息,它們也可以接受消息并可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,但目前的物聯(lián)網(wǎng)信息交換仍處于局域范圍內(nèi)。物聯(lián)網(wǎng)尋址系統(tǒng)的出現(xiàn)將打破目前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的局限性,將眾多物聯(lián)網(wǎng)信息孤島相關(guān)聯(lián),真正實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的互聯(lián)互通。同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)將客觀世界的各種物體接入至虛擬的網(wǎng)絡(luò)世界,這些物品數(shù)目將會(huì)相當(dāng)龐大,每時(shí)每刻可能都會(huì)有大量的物品在物聯(lián)網(wǎng)中交換信息,尋址系統(tǒng)必將成為物聯(lián)網(wǎng)信息交換的重要樞紐。

      物聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)能滲透人類活動(dòng)各個(gè)領(lǐng)域的新型產(chǎn)業(yè),小到對(duì)智能家電的遠(yuǎn)程控制與信息交換,大到物流供應(yīng)鏈中對(duì)物品進(jìn)行跟蹤和追溯,物聯(lián)網(wǎng)尋址都是整個(gè)過(guò)程中不可缺少的一部分。因此,分析和研究物聯(lián)網(wǎng)資源尋址存在的特殊性,針對(duì)其特殊性研究符合物聯(lián)網(wǎng)需求的資源尋址技術(shù),從而確保其中聯(lián)網(wǎng)物品的相關(guān)信息能夠被高效、準(zhǔn)確和安全的尋址、定位以及查詢,具有現(xiàn)實(shí)意義。

      2 物聯(lián)網(wǎng)尋址技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

      全球標(biāo)準(zhǔn)組織與研究機(jī)構(gòu)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)尋址技術(shù)開(kāi)展了一定的研究工作,但至今為止,仍然沒(méi)有形成一個(gè)通用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

      業(yè)界與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)主要規(guī)范有EPCglobal的電子產(chǎn)品代碼(EPC)系列規(guī)范[3]、泛在識(shí)別(UID中心的UID系列規(guī)范[4]。它們主要解決的是供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)信息的自動(dòng)、實(shí)時(shí)識(shí)別問(wèn)題,其尋址方式并非通用。此外,二者對(duì)物品的編碼都提出了各自的規(guī)范,如何進(jìn)行物品編碼的統(tǒng)一處理也是物聯(lián)網(wǎng)尋址需要解決的問(wèn)題之一。

      互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)中名為基于IPv6的低功耗無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)絡(luò)(6LoWPAN)的工作組提出了一套基于IPv6的尋址方案[5-6],對(duì)IPv6數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行簡(jiǎn)化,以適應(yīng)于感知設(shè)備的無(wú)線數(shù)據(jù)通信。但其尋址范圍只局限于網(wǎng)絡(luò)層以下,并不能構(gòu)成一個(gè)完整的尋址模型。

      歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)[7-8]、第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)[9-10]、以及中國(guó)電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)工作組也在積極推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)尋址標(biāo)準(zhǔn)的制訂,但各標(biāo)準(zhǔn)組織還未形成統(tǒng)一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

      由此可見(jiàn),業(yè)界對(duì)物聯(lián)網(wǎng)尋址的研究比較分散,一般針對(duì)具體應(yīng)用展開(kāi),還沒(méi)有形成一個(gè)完整通用的尋址框架。學(xué)術(shù)界對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍可以分為局域范圍物聯(lián)網(wǎng)與廣域范圍物聯(lián)網(wǎng)研究,或稱為閉環(huán)物聯(lián)網(wǎng)與開(kāi)環(huán)物聯(lián)網(wǎng)研究。

      大多數(shù)研究者對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究仍局限于局域范圍內(nèi)(閉環(huán)物聯(lián)網(wǎng)),主要集中在射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)、無(wú)線傳感器技術(shù)等方面[11-12]。RFID屬于短距離的通信技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要支撐之一,但其通信過(guò)程本身幾乎可以忽略尋址的過(guò)程;相對(duì)而言,無(wú)線傳感技術(shù)的通信覆蓋范圍較廣,其可擴(kuò)展性也更強(qiáng)。但是目前傳統(tǒng)無(wú)線傳感網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)并非全局標(biāo)識(shí),而是通過(guò)分簇的方法對(duì)傳感網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理,其中簇首節(jié)點(diǎn)通過(guò)廣播的方式進(jìn)行感知節(jié)點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)和尋址。因此無(wú)線傳感網(wǎng)中的尋址方式同樣無(wú)法適用于物聯(lián)網(wǎng)的尋址要求,即能夠由互聯(lián)網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)或終端直接對(duì)感知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行尋址和發(fā)現(xiàn)。

      閉環(huán)物聯(lián)網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)無(wú)法直接接入互聯(lián)網(wǎng),并不能完全滿足物聯(lián)網(wǎng)的尋址需求。因此,一些研究者開(kāi)始對(duì)廣域物聯(lián)網(wǎng)(開(kāi)環(huán)物聯(lián)網(wǎng))中的尋址問(wèn)題展開(kāi)研究,現(xiàn)有的一些跨域范圍的物聯(lián)網(wǎng)尋址研究涉及到RFID信息服務(wù)、尋址服務(wù)以及發(fā)現(xiàn)服務(wù)等。這些研究雖然使用了IP協(xié)議機(jī)制進(jìn)行尋址,具備了廣域互聯(lián)的條件,但均未提及如何從互聯(lián)網(wǎng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行訪問(wèn)尋址,依然未能提出一套完整的對(duì)廣域物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行尋址的可行方法,無(wú)法滿足物聯(lián)網(wǎng)的尋址需求。中科院孔寧博士對(duì)互聯(lián)網(wǎng)資源尋址的層次迭代模型進(jìn)行擴(kuò)展,提出物聯(lián)網(wǎng)資源尋址的通用層次模型,但該模型對(duì)尋址目標(biāo)的描述還不夠周全,且沒(méi)有考慮感知設(shè)備性能的局限性,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)底層的尋址過(guò)程定義不夠清晰,還需要進(jìn)一步完善。

      由此可見(jiàn),學(xué)術(shù)界對(duì)物聯(lián)網(wǎng)尋址的研究成果仍然較少,不夠充分,至今還沒(méi)有一個(gè)完善的物聯(lián)網(wǎng)尋址模型作為物聯(lián)網(wǎng)廣域通信的底層技術(shù)支撐,而物聯(lián)網(wǎng)尋址是連接人與物、物與物的樞紐,是實(shí)現(xiàn)真正意義上的物聯(lián)網(wǎng)所必須解決的問(wèn)題,因此物聯(lián)網(wǎng)尋址研究具備較高的研究?jī)r(jià)值和創(chuàng)新性。

      3 物聯(lián)網(wǎng)輕量級(jí)IP尋址技術(shù)

      從物聯(lián)網(wǎng)尋址的發(fā)展問(wèn)題可以窺探到物聯(lián)網(wǎng)終端的海量、多樣異構(gòu)、資源能量有限等特點(diǎn)限制了物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的端到端信息交換模式。然后基于IP的輕量級(jí)物聯(lián)網(wǎng)終端尋址技術(shù)能夠?qū)Σ煌木幋a標(biāo)準(zhǔn)提供統(tǒng)一的尋址服務(wù),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)終端進(jìn)行高效、精確的輕量級(jí)尋址。

      首先,從廣域物聯(lián)網(wǎng)的角度出發(fā),物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量龐大,對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)終端的物品編碼要求全球統(tǒng)一采用一種新式編碼是不切實(shí)際的。即使EPC和泛在識(shí)別碼(UCODE)的發(fā)展較為迅速,使用范圍較大,但仍然無(wú)法做到全球統(tǒng)一。然而IP地址隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì),已經(jīng)滲入到了全球的各個(gè)角落。IP地址作為物聯(lián)網(wǎng)終端的一種編碼形式,具有統(tǒng)一性、互通性的先天優(yōu)勢(shì)。采用IP地址進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)終端尋址,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行無(wú)縫連接,真正實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的端到端信息交換。同時(shí),IPv6的地址空間龐大到足以為每一粒塵埃分配一個(gè)IPv6地址,完全不用擔(dān)心地址枯竭的問(wèn)題。

      其次,物聯(lián)網(wǎng)終端具有多樣異構(gòu)性,構(gòu)建完善的,無(wú)處不在的物聯(lián)網(wǎng)無(wú)法要求所有的物品,傳感器設(shè)備,個(gè)人電腦以及移動(dòng)智能終端設(shè)備完全采用同樣的編碼方式與尋址模式。僅物品而言,物品信息的編碼也不盡相同。因此,在物聯(lián)網(wǎng)輕量級(jí)IP尋址模型中,物聯(lián)網(wǎng)編碼適配技術(shù)的研究可以滿足物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中不同物品編碼的實(shí)際尋址需求。文獻(xiàn)[13]中詳細(xì)解釋了移動(dòng)智能設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)尋址與IP尋址技術(shù)。

      最后,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)IP尋址研究一種輕量級(jí)的尋址架構(gòu)是考慮到很大一部分物聯(lián)網(wǎng)終端具有能量有限,存儲(chǔ)與計(jì)算資源較弱的特點(diǎn)。采用輕量級(jí)的網(wǎng)絡(luò)層尋址技術(shù),能夠有效降低終端的實(shí)際性能消耗,延長(zhǎng)終端的使用壽命,繼而維持網(wǎng)絡(luò)的健壯性。

      4 基于IPv6編碼的尋址策略

      物聯(lián)網(wǎng)終端采用IPv6的編碼方式具有如下優(yōu)點(diǎn):

      ·可以自然的實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)互通。

      ·可以為每一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)全球唯一的IPv6地址,不用擔(dān)心地址枯竭的問(wèn)題。

      ·能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)地址自動(dòng)配置功能的自組織性需求。

      然而引入IPv6后的物聯(lián)網(wǎng)同樣面臨一些亟需解決的問(wèn)題,首先是物聯(lián)網(wǎng)終端對(duì)IPv6協(xié)議的支持程度,IP協(xié)議的復(fù)雜程度往往無(wú)法承載于低功耗傳感節(jié)點(diǎn)上,同時(shí)由于TCP/IP各層協(xié)議首部較長(zhǎng),如何在去除冗余數(shù)據(jù)的同時(shí)保證良好的通信也是IPv6與接入網(wǎng)結(jié)合所需解決的重要問(wèn)題。

      IETF 6LoWPAN由此應(yīng)運(yùn)而生,6LoWPAN標(biāo)準(zhǔn)[14]是構(gòu)建在IEEE 802.15.4基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)IPv6通信的協(xié)議,即輕量級(jí)的IPv6技術(shù)。具有低功耗、低成本的特性,且證明了將IP技術(shù)用于傳感網(wǎng)絡(luò)的正確性、高效性與現(xiàn)實(shí)性。同時(shí)6LoWPAN標(biāo)準(zhǔn)的輕量級(jí)TCP/IP協(xié)議棧及其嵌入式操作系統(tǒng)也逐漸推出,以解決輕型節(jié)點(diǎn)承載復(fù)雜IP協(xié)議的問(wèn)題。

      6LoWPAN協(xié)議主要實(shí)現(xiàn)了在IEEE 802.15.4網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行簡(jiǎn)化了的IPv6協(xié)議,通過(guò)在鏈路層與IP層間添加適配層實(shí)現(xiàn)首部壓縮與數(shù)據(jù)包的分片重裝,很好地實(shí)現(xiàn)了IPv6網(wǎng)絡(luò)與低功耗無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議適配。圖1說(shuō)明了由感知設(shè)備,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān),資源管理平臺(tái)以及若干物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用構(gòu)成的基于IPv6的物聯(lián)網(wǎng)輕量級(jí)編碼尋址架構(gòu)。架構(gòu)采用6LoWPAN協(xié)議,在感知層采用虛擬域的劃分方法將編碼異構(gòu)或協(xié)議異構(gòu)的設(shè)備節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)處于網(wǎng)絡(luò)層,不同于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的概念,除了進(jìn)行數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)層的轉(zhuǎn)發(fā),還需要適應(yīng)不同感知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的地址轉(zhuǎn)換。物聯(lián)網(wǎng)資源管理平臺(tái)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中終端的多樣性,異構(gòu)性,數(shù)量大等特點(diǎn),結(jié)合終端資源尋址方式對(duì)資源進(jìn)行有效的定位與獲取。

      基于此架構(gòu),通過(guò)直接尋址與間接尋址兩種方式,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)資源的輕量級(jí)尋址。直接尋址方式適用于分配有IP地址的無(wú)線傳感設(shè)備,這類設(shè)備具有一定的消息處理能力,通過(guò)分配的IP地址即可獲取設(shè)備所采集到的環(huán)境信息;間接尋址適用于沒(méi)有處理能力的物品節(jié)點(diǎn),這類節(jié)點(diǎn)通常需要具有唯一編碼的標(biāo)簽幫助查詢物品信息,間接尋址過(guò)程包含了獲取物品編碼與利用物品編碼查詢物品信息兩個(gè)過(guò)程。

      然而,在輕型節(jié)點(diǎn)上要承載復(fù)雜的IP協(xié)議棧還需要輕量級(jí)嵌入式操作系統(tǒng)與簡(jiǎn)化的傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)間協(xié)議(TCP/IP)棧。由瑞典計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院的Adam Dunkels和他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的Contiki系統(tǒng)[15]是一個(gè)開(kāi)源的、高度可移植的多任務(wù)操作系統(tǒng),適用于聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),已經(jīng)應(yīng)用在許多項(xiàng)目中。Contiki系統(tǒng)同時(shí)支持IPv4/IPv6通信,包含輕量級(jí)IPv6協(xié)議棧、IPv4協(xié)議棧,支持傳輸控制協(xié)議/數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(TCP/UDP),還提供了線程、定時(shí)器、文件系統(tǒng)以及完整的低功率無(wú)線通信機(jī)制。針對(duì)小內(nèi)存微控制器設(shè)計(jì),典型的Contiki配置只需要2 KB的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和40 KB的系統(tǒng)固件(ROM)。Contiki系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

      在無(wú)線傳感器設(shè)備上采用Contiki系統(tǒng)與輕量級(jí)IPv6(uIPv6)協(xié)議??梢詽M足無(wú)線傳感器設(shè)備資源有限的尋址與信息交換需求。同時(shí)利用6LoWPAN協(xié)議,可以順利的實(shí)施無(wú)線傳感器設(shè)備的組網(wǎng)、尋址,以及與互聯(lián)網(wǎng)主機(jī)之間的端到端數(shù)據(jù)通信。據(jù)此,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)終端采用IP編碼,利用互聯(lián)網(wǎng)尋址特性,對(duì)數(shù)量龐大、功耗低以及編碼異構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)終端進(jìn)行IP尋址已不是遙遙無(wú)期的設(shè)想,而是目前就可以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。

      誠(chéng)然,目前的實(shí)現(xiàn)方式在安全性、報(bào)頭壓縮方式、地址自動(dòng)配置以及組網(wǎng)方面都面臨著實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中的各種挑戰(zhàn)與問(wèn)題。但基于IP編碼的尋址技術(shù)已經(jīng)得到了學(xué)術(shù)界的關(guān)注與認(rèn)可,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)資源的IP尋址將是未來(lái)重要的發(fā)展趨勢(shì)。

      5 結(jié)束語(yǔ)

      物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)無(wú)線傳感器技術(shù)與無(wú)線射頻,標(biāo)簽編碼等方式將物品與周圍環(huán)境接入到互聯(lián)網(wǎng)中,其目的是實(shí)現(xiàn)泛在的物物相連。物聯(lián)網(wǎng)尋址目的即實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中的任意物品的準(zhǔn)確、高效、安全的尋址。然而物聯(lián)網(wǎng)終端的尋址問(wèn)題已成為物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的“瓶頸”問(wèn)題。面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)終端特點(diǎn)以及物聯(lián)網(wǎng)的尋址需求,輕量級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)IP尋址技術(shù)是解決其問(wèn)題的重要方式之一。輕量級(jí)IP尋址具有將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行無(wú)縫連接的天然優(yōu)勢(shì),同時(shí)采用IP編碼有益于形成統(tǒng)一的編碼尋址標(biāo)準(zhǔn)。目前在理論與實(shí)踐兩方面,基于IPv6編碼的輕量級(jí)尋址策略都得到了很好的研究與發(fā)展,將會(huì)成為未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)終端的重要尋址方式。

      參考文獻(xiàn)

      [1] International Telecommunication Union. ITU Internet Reports 2005: The Internet of Things [R]. ITU, 2005.

      [2] 張平, 苗杰 ,胡錚, 田輝. 泛在網(wǎng)絡(luò)研究綜述 [J]. 北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 33(5):1-6.

      [3] DU C K, HAN S H. Integrating EPC global network with web services, Service Systems and Service Management [C]//Proceedings of the 6th International Conference, 2009:329-334.

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      [6] IETF RFC 4944. Transmission of IPv6 Packets over IEEE 802.15.4 Networks [S]. IETF, 2007.

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      [8] ETSI Draft TS 102 690. Machine- to- Machine communications (M2M), Functional architecture, v0.6.2 [S]. ETSI, 2010.

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      [11] JUELS A, RIVEST R L, SZYDLO M. The Blocker Tag: Selective Blocking of RFID Tags for Consumer Privacy [C]//Proceedings of the 10th ACM Conference on Computer and Communications Security, 2003:103-111.

      [12] OH S W, BANG H C, HWANG J G. Light-weight RFID device interface for controlling RFID tag memory access [C]//Proceedings of the 12th International Conference on Advanced Communication Technology (ICACT), 2010:1516-1521.

      [13] 蔣林濤. 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的若干問(wèn)題研究 [J]. 中興通訊技術(shù), 2013,19(6):2-4.

      [14] IETF RFC 4919. IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPANs): Overview, Assumptions, Problem Statement, and Goals [S]. IETF, 2007.

      [15] DUNKELS, A, GRONVALL B, VOIGT T. Contiki-a lightweight and flexible operating system for tiny networked sensors [C]//Proceedings of the Local Computer Networks, 2004. 29th Annual IEEE International Conference on. 2004. IEEE, 2004:455-462.

      在無(wú)線傳感器設(shè)備上采用Contiki系統(tǒng)與輕量級(jí)IPv6(uIPv6)協(xié)議??梢詽M足無(wú)線傳感器設(shè)備資源有限的尋址與信息交換需求。同時(shí)利用6LoWPAN協(xié)議,可以順利的實(shí)施無(wú)線傳感器設(shè)備的組網(wǎng)、尋址,以及與互聯(lián)網(wǎng)主機(jī)之間的端到端數(shù)據(jù)通信。據(jù)此,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)終端采用IP編碼,利用互聯(lián)網(wǎng)尋址特性,對(duì)數(shù)量龐大、功耗低以及編碼異構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)終端進(jìn)行IP尋址已不是遙遙無(wú)期的設(shè)想,而是目前就可以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。

      誠(chéng)然,目前的實(shí)現(xiàn)方式在安全性、報(bào)頭壓縮方式、地址自動(dòng)配置以及組網(wǎng)方面都面臨著實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中的各種挑戰(zhàn)與問(wèn)題。但基于IP編碼的尋址技術(shù)已經(jīng)得到了學(xué)術(shù)界的關(guān)注與認(rèn)可,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)資源的IP尋址將是未來(lái)重要的發(fā)展趨勢(shì)。

      5 結(jié)束語(yǔ)

      物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)無(wú)線傳感器技術(shù)與無(wú)線射頻,標(biāo)簽編碼等方式將物品與周圍環(huán)境接入到互聯(lián)網(wǎng)中,其目的是實(shí)現(xiàn)泛在的物物相連。物聯(lián)網(wǎng)尋址目的即實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中的任意物品的準(zhǔn)確、高效、安全的尋址。然而物聯(lián)網(wǎng)終端的尋址問(wèn)題已成為物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的“瓶頸”問(wèn)題。面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)終端特點(diǎn)以及物聯(lián)網(wǎng)的尋址需求,輕量級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)IP尋址技術(shù)是解決其問(wèn)題的重要方式之一。輕量級(jí)IP尋址具有將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行無(wú)縫連接的天然優(yōu)勢(shì),同時(shí)采用IP編碼有益于形成統(tǒng)一的編碼尋址標(biāo)準(zhǔn)。目前在理論與實(shí)踐兩方面,基于IPv6編碼的輕量級(jí)尋址策略都得到了很好的研究與發(fā)展,將會(huì)成為未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)終端的重要尋址方式。

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      [8] ETSI Draft TS 102 690. Machine- to- Machine communications (M2M), Functional architecture, v0.6.2 [S]. ETSI, 2010.

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      [10] 3GPP TR 23.888. System improvements for Machine-Type Communications (MTC), v1.0.0 [S]. 3GPP, 2010.

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      [12] OH S W, BANG H C, HWANG J G. Light-weight RFID device interface for controlling RFID tag memory access [C]//Proceedings of the 12th International Conference on Advanced Communication Technology (ICACT), 2010:1516-1521.

      [13] 蔣林濤. 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的若干問(wèn)題研究 [J]. 中興通訊技術(shù), 2013,19(6):2-4.

      [14] IETF RFC 4919. IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPANs): Overview, Assumptions, Problem Statement, and Goals [S]. IETF, 2007.

      [15] DUNKELS, A, GRONVALL B, VOIGT T. Contiki-a lightweight and flexible operating system for tiny networked sensors [C]//Proceedings of the Local Computer Networks, 2004. 29th Annual IEEE International Conference on. 2004. IEEE, 2004:455-462.

      在無(wú)線傳感器設(shè)備上采用Contiki系統(tǒng)與輕量級(jí)IPv6(uIPv6)協(xié)議??梢詽M足無(wú)線傳感器設(shè)備資源有限的尋址與信息交換需求。同時(shí)利用6LoWPAN協(xié)議,可以順利的實(shí)施無(wú)線傳感器設(shè)備的組網(wǎng)、尋址,以及與互聯(lián)網(wǎng)主機(jī)之間的端到端數(shù)據(jù)通信。據(jù)此,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)終端采用IP編碼,利用互聯(lián)網(wǎng)尋址特性,對(duì)數(shù)量龐大、功耗低以及編碼異構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)終端進(jìn)行IP尋址已不是遙遙無(wú)期的設(shè)想,而是目前就可以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。

      誠(chéng)然,目前的實(shí)現(xiàn)方式在安全性、報(bào)頭壓縮方式、地址自動(dòng)配置以及組網(wǎng)方面都面臨著實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中的各種挑戰(zhàn)與問(wèn)題。但基于IP編碼的尋址技術(shù)已經(jīng)得到了學(xué)術(shù)界的關(guān)注與認(rèn)可,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)資源的IP尋址將是未來(lái)重要的發(fā)展趨勢(shì)。

      5 結(jié)束語(yǔ)

      物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)無(wú)線傳感器技術(shù)與無(wú)線射頻,標(biāo)簽編碼等方式將物品與周圍環(huán)境接入到互聯(lián)網(wǎng)中,其目的是實(shí)現(xiàn)泛在的物物相連。物聯(lián)網(wǎng)尋址目的即實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中的任意物品的準(zhǔn)確、高效、安全的尋址。然而物聯(lián)網(wǎng)終端的尋址問(wèn)題已成為物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的“瓶頸”問(wèn)題。面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)終端特點(diǎn)以及物聯(lián)網(wǎng)的尋址需求,輕量級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)IP尋址技術(shù)是解決其問(wèn)題的重要方式之一。輕量級(jí)IP尋址具有將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行無(wú)縫連接的天然優(yōu)勢(shì),同時(shí)采用IP編碼有益于形成統(tǒng)一的編碼尋址標(biāo)準(zhǔn)。目前在理論與實(shí)踐兩方面,基于IPv6編碼的輕量級(jí)尋址策略都得到了很好的研究與發(fā)展,將會(huì)成為未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)終端的重要尋址方式。

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      [8] ETSI Draft TS 102 690. Machine- to- Machine communications (M2M), Functional architecture, v0.6.2 [S]. ETSI, 2010.

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      [10] 3GPP TR 23.888. System improvements for Machine-Type Communications (MTC), v1.0.0 [S]. 3GPP, 2010.

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      [12] OH S W, BANG H C, HWANG J G. Light-weight RFID device interface for controlling RFID tag memory access [C]//Proceedings of the 12th International Conference on Advanced Communication Technology (ICACT), 2010:1516-1521.

      [13] 蔣林濤. 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的若干問(wèn)題研究 [J]. 中興通訊技術(shù), 2013,19(6):2-4.

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