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物联网连接标准和向全IP的转变。

发布日期:2021-09-23 阅读次数:1950

物联网设备,尤其是家庭中的物联网设备,正以惊人的速度增长。据估计,到2025年,家用设备的数量将在300亿左右。从另一个角度是2020年部署的设备数量的两倍。

无论是工业环境还是环境中的用户都需要这些产品和应用程序来为他们提供可行和有利可图的服务。但这种技术的爆炸式增长给网络和互联网所依赖的网络技术带来了前所未有的压力。

IP技术,尤其是IPv6,可以帮助实现这种快速增长。开发人员、制造商和IT专家必须使用标准化技术来确保物联网的互操作性和长期可行性。

物联网链接标准

物联网连接标准和向全IP的转变。

随着物联网的发展,今天出现了许多不同的连接标准。Z-Wave、Zigbee和蓝牙最初是利用特定的无线频谱和用于配对和信息传输的附加协议进行高效通信。

与Wi-Fi不同,这些技术不是基于IP的,但是随着它们的成熟,它们都增加了IP功能。原因如下:

与其他网络和应用程序的互操作性。最初,智能家居技术依赖于点对点或点对中心通信。与其他IP连接应用程序(尤其是在云中)的直接通信变得更加必要。

易于开发。IP技术高度标准化,开源支持社区巨大,为开发人员提供了更广泛的工具,以便更快地构建和部署解决方案。

本地支持网络技术、语音和视频。随着时间的推移,IP技术已经发展到可以处理各种应用流量,尤其是适合智能家居和物联网的应用流量。

IPv4挑战物联网架构。

IPv4及其支持的高层协议、TCP和用户数据报协议几十年来一直是互联网的支柱。然而,自2015年以来,IPv4地址空间已经耗尽,只有少数地址在这里和那里挣扎。今天的基于IPv4的家庭网络依赖于与网络地址转换(NAT)保持在一起的私有地址空间,这使得单个公共地址在私有地址空间中处理其后主机。

这给许多物联网架构带来了一些挑战。使用基于不同物理层技术的产品,智能家居内部会有很多网络——而不仅仅是一个特殊的局域网——这意味着使用多个特殊的地址空间,防止简单的点对点通信。虽然有可能,但NAT会话遍历实用程序或依赖永远在线的通信通道等灵活方法可能非常复杂,因此休眠设备或传感器可能很难只偶尔查询一次信息。

IPv6物联网架构

虽然IPv6已经存在了20年,但IPv4的耐久性主要是由NAT技术驱动的,这让很多人犹豫是否将其批发用于自己的网络计划。然而,IPv6为物联网提供了独特的优势,它是为穿越数千个异构网络的数十亿网络连接的未来而设计的。

仅地址空间的巨大规模就是IPv6对物联网的优势。完整的IPv6部署完全消除了对私有地址空间的需求,允许设备和应用程序之间的双向通信。由于IPv4地址空间耗尽,运营商部署了6rd、转换地址和端口映射、封装地址和端口映射等各种过渡机制——IPv4在IPv6骨干网上运行。

此外,IPv6大大降低了引导和地址分配的网络成本。自动配置无状态地址,使节点无需中央管理和分配即可协商自己的网络地址。对于一个网络上有数百个设备和任何频繁进入和停止服务的设备来说,这是一个巨大的福音。

物联网链接标准

您能做些什么来在您的产品中获得更可靠的IPv6支持?

IPv6得到了标准和开源社区的大力支持。然而,对使用IPv6的物联网和智能家居产品进行严格全面的测试是绝对必要的。为您的IoT产品考虑IPv6时,需要检查以下重要因素:

1、连接到云服务。您的产品能连接到运行所需的云服务并不断更新吗?您的IPv6能在固件更新前后正常工作吗?

2、引导。您的设备需要同时连接IPv4和IPv6网络吗?重启或睡眠模式后可以启动、接收地址和连接服务吗?

3、用户控制。最终用户如何访问您产品的GUI(如果有)?首次使用的本地接口或应用程序是否通过IPv6工作?

4、基本的服务互操作性。您的产品所需的核心协议(如DNS或网络时间协议)是否在IPv6上运行?

这些功能可以通过严格的自动化测试来检查。对每个构建和新固件进行上述测试对于确保基本IP协议功能不退化非常重要。此外,即使底层协议栈(通常从开源代码实现)适用于基本连接,也有许多因素会导致设备处于不良状态。长时间频繁重复这些连接测试可以隔离内存泄漏或碎片,会导致设备在没有用户干预的情况下锁定或无法连接。

最终,物联网的连接前景可能会持续一段时间。随着我们走向智能产品成为常态,甚至成为关键基础设施的一部分,考虑到向IP和IPv6迁移可以帮助组织在这个美丽的新世界中航行。

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标签:物联网链接标准,物联网技术的发展前景,物联网



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