物聯網應用服務將面臨設備IP(物聯網節點)地址不足問題，尤其是在近期，越來越多設備連接入網讓本已陷入枯竭危機的IPv4捉襟見肘。好的尋址方案可以降低網絡互連復雜度與維護管理成本，IPv6將有機會成為物聯網應用的基礎網絡技術。

什么是IPv6，為什么重要?

IPv6是Internet協議的最新版本，它可以識別Internet上的設備，方便隨時找到它們。每個使用互聯網的設備都可以通過自己的IP地址識別，使得互聯網通信正常工作。在這方面，它就像郵寄信件時需要知道的街道地址和郵政編碼。

以前的版本IPv4使用32位尋址方案來支持43億個設備被認為已經足夠了。然而，互聯網，個人電腦，智能手機和現在的物聯網設備的增長證明了世界需要更多的地址。

幸運的是，互聯網工程任務組(IETF)在20年前就認識到了這一點。1998年，IETF創建了IPv6，它使用128位尋址來支持大約340萬億億(2的128次方)。IPv6使用八組四個十六進制數字，以冒號分隔，而不是四組一到三位數字的IPv4地址方法。

跟不上物聯網腳步的IPv4

說起物聯網，顧名思義就是“物物相連的互聯網”。物聯網以互聯網為核心和基礎，將用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間，通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術，進行信息交換和通訊。

由于物聯網時代到來，人類世界突然之間出現了暴增的互聯網設備。而萬物互聯的本質就是萬物都有獨立的IP運行能力，可以完成端到端的指令控制。但在IPv4條件下，運營商發現已經沒有足夠的IP分給物聯網設備了。

首當其沖的就是IP地址枯竭危機，截至2016年10月底，亞太、歐洲、拉美、北美等地區IPv4地址池已完全耗盡。即使有網絡地址轉換NAT (Network Address Translation)技術續命，然而在物聯網應用對地址需求大增的同時，NAT會破壞網絡互連透通性，因此對于數據雙向傳輸需求之物聯網應用，將會產生雙向互聯問題。雖然目前有其他解決方案可以處理NAT透通性問題，但卻會提高網絡復雜度與維護管理成本，NAT技術并非好的解決方案。

和至多提供約43億IP地址的IPv4 相比，IPv6設計的地址長度是128bit，理論上IPv6 可提供2的128次方個IP地址以供使用。這對于眾多的物聯網設備來說IPv6提供的IP數量是綽綽有余的。除此之外，更快的路由機制、更高的安全性、更好的業務性能……，這些先進之處同樣對物聯網的發展意義重大。

全球IPv6部署狀態

隨著IPv4地址資源的枯竭、物聯網等新業態對網絡安全要求的提升，IPv6的部署正在駛入“快車道”。

在過去五年時間中，全球IPv6支持度已經從2012年的1%上升至去年年底的22%;各國政府紛紛出臺大規模部署IPv6的國家戰略，美國、德國、比利時、印度、日本等先行者的IPv6普及率均已高于20%。

全球IPv6用戶數(估值)排名 來源：21世紀經濟報道

作為頭號互聯網用戶大國，中國的IPv6用戶普及率僅有0.38%，排名第67位。

私有地址的替代、技術路徑上的彷徨等因素是中國大幅落后的重要原因。不過，中國政府已作出戰略抉擇，2017年11月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳聯合發文，正式發布《推進互聯網協議第六版(IPv6)規模部署行動計劃》，以空前的力度推動最大規模的IPv6的部署，互聯網向IPv6演進成為國家戰略。

網絡地址擴容加上安全升級，IPv6將使海量物的連接成為可能，物聯網有望成為IPv6的“殺手級應用”，而后者更有望為方興未艾的工業互聯網、智慧城市等新興業態提供必要的技術底座。

IPv6對于物聯網的支持不僅僅是IP地址

在IPv4的資源枯竭下， 于是帶來的數據速度問題、移動相應問題，甚至安全問題、信息溯源問題、設備可替換問題都接踵而至，整個產業只能帶著枷鎖跳舞。所以想要開啟真正的IoT大門，一定需要IPv6的配合，讓IPv6的移動性、快速相應、設備安全、端到端的IP鏈接能力成為常態，讓無數IoT設備有容身空間。

1、IPv6對物聯網節點移動性的支持

前互聯網的移動性不足造成了物聯網移動能力的瓶頸。IPv4協議在設計之初并沒有充分考慮到節點移動性帶來的路由問題。即當一個節點離開了它原有的網絡，如何再保證這個節點訪問可達性的問題。

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。

IPv6的數據流量可以直接發送到移動節點。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IPv6的網絡中，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。

2、精準對應，信息溯源

IPv4提供的IP地址早已捉襟見肘，運營商的常規做法是通過NAT提供內網地址。也就是說大部分情況下，IPv4體系中的IP地址和個人用戶并非直接一一對應;但在IPv6體系中，通過IP地址，直接就可以把使用人的身份對應起來。

一方面，這可以為更加徹底的網絡實名制打下技術基礎;另一方面，這可以提高管理效率，也能為用戶提供更精準的內容推送。譬如說，某個人需要什么服務、什么內容，直接就可以向特定的IP地址推送，這種服務到“門牌號”的體驗，或許會成為未來的常態。

3、IPv6對物聯網安全性的支持

IPv6 帶來的另一個優點，就是大幅提升的安全性。在IPv6的部署中，IPSec一度是標配，這意味著在IPv6 地址之間傳輸數據往往是經由加密的，信息不再會被輕易竊聽、劫持。

結語

物聯網與IPv6各自的特點決定了它們之間必將產生緊密的聯系，物聯網構想的完全實現有賴于IPv6提供強大的支持。另一方面，物聯網的普及必然會對IPv6的發展產生巨大的推動作用。

可以想象，除現在已有的一些應用外，IPv6將來必定會首先被大量應用于新建的物聯網系統中，隨著物聯網的不斷發展壯大，IPv6的應用范圍也必將越來越廣泛，最終超過IPv4的規模，形成對IPv4的相對優勢，從而逐步淘汰并取代原有的IPv4協議。因此，物聯網的發展對于IPv6的發展也是具有非凡的意義，二者之間存在相互促進，相互推動的關系。

我們已經可以看到，騰訊等互聯網企業已經開啟了IPv6對物聯網體系的加持，比如騰訊與永輝合作的新零售方案中，就有大量物聯網設備使用IPv6協議。

除了零售之外，車聯網、物流等物聯網平臺的IPv6部署，都是目前的重要發展方向。就以物聯網擁抱IPv6為例，我們可以發現，在這場網絡協議長征中的主力部隊已經顯露出頭角。

雖然IPv6還有眾多的技術細節需要完善，但從整體來看，IPv6很有希望成為物聯網應用的基礎網絡技術。