IoT设备，尤其是在家中，正在以惊人的速度增长。据估计，到2025年，家用设备的数量将达到300亿左右。换句话说，这是2020年部署的设备数量的两倍。无论是在工业环境还是联网家庭环境中，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。但这种技术爆炸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。开发商、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。连接标准和向全IP的转变随着物联网的发展，许多不同的连接标准已经出现并在当今使用。Z-Wave、Zigbee和蓝牙最初都是为了使用特定的无线频谱以及用于配对和消息传递的附加协议进行高效通信而设计的。与Wi-Fi不同的是，这些技术并不是基于IP的，但它们都在成熟的过程中增加了IP能力。此举有几个原因：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点通信。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，拥有庞大的开源支持社区，为开发者提供更广泛的工具，以更快地构建和部署解决方案。对网络技术、语音和视频的原生支持。随着时间的推移，IP技术已经发展到可以处理各种各样的应用程序流量，尤其是那些用于智能家居和物联网的应用程序流量。IPv4挑战物联网架构几十年来，IPv4及其支持的更高层协议（TCP和用户数据报协议）一直是互联网的支柱。然而，自2015年以来，IPv4地址空间已经用尽，只有少数地址在挣扎。当今基于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地址托管在私有地址空间“后面”。这对许多物联网架构提出了多项挑战。使用基于不同物理层技术的产品，智能家居内部将有许多网络——而不仅仅是一个私人局域网——这意味着使用多个私人地址空间并阻止简单的点对点通信。虽然可能，但NAT会话遍历实用程序或依赖“始终在线”的通信通道等变通办法很复杂，并且对于仅偶尔轮询信息的休眠设备或传感器来说可能很困难。IPv6呢？尽管IPv6已经存在了20年，但IPv4的持久力在很大程度上是由NAT技术驱动的，这使得许多人对是否将其大规模用于他们的网络计划犹豫不决。然而，IPv6为物联网提供了独特的优势，并且专为未来数十亿网络连接穿越数千个异构网络而设计。仅地址空间的庞大规模就是IPv6用于物联网的优势。完整的IPv6部署完全消除了对专用地址空间的需求，允许设备和应用程序之间轻松进行双向通信。由于IPv4地址空间的枯竭，运营商部署了各种过渡机制——例如6rd，使用转换的地址和端口映射，使用封装的地址和端口映射——在IPv6骨干网上运行IPv4。此外，IPv6大大减少了引导和地址分配的网络开销。无状态地址自动配置使节点能够在没有中央管理和分配的情况下协商自己的网络地址。对于在单一网络上部署数百台设备以及频繁进出服务的设备而言，这是一个巨大的福音。您如何才能在您的产品中获得更可靠的IPv6支持？如上所述，IPv6得到了标准和开源社区的大力支持。但是，绝对有必要使用IPv6对物联网和智能家居产品进行严格而彻底的测试，以使其适用于最终用户。以下是在为您的物联网产品考虑IPv6时需要检查的一些重要因素：连接到云服务。您的产品能否连接到运行和保持更新所需的云服务？固件更新前后您的IPv6连接是否有效？引导程序。您的设备是否需要能够同时使用IPv4和IPv6网络连接？它能否在重启或睡眠模式后启动、接收地址并连接到服务？用户控制。最终用户如何访问您产品的GUI（如果有）？本机接口或首次应用程序是否在IPv6上运行？基本服务互操作性。您的产品需要的核心协议（例如DNS或网络时间协议）是否在IPv6上运行？这些功能最好通过严格的自动化测试来检查。对每个版本和新固件执行上述测试对于确保基本IP协议功能没有退化非常重要。此外，即使底层协议栈（通常由开源代码实现）适用于基本连接，仍有许多因素会导致设备最终处于不良状态。在很长一段时间内频繁重复这些连接测试可以隔离内存泄漏或碎片，这些内存泄漏或碎片会导致设备锁定或无法在没有用户干预的情况下连接。最终，物联网连接的承诺可能会持续一段时间。随着我们迈向一个智能产品成为常态，甚至成为关键基础设施的一部分的世界，考虑转向IP和IPv6可以帮助组织驾驭这个勇敢的新世界。
