華中科技大學(xué)教授劉德明IPv6物聯(lián)網(wǎng)云接入技術(shù)及應(yīng)用

華中科技大學(xué)教授劉德明IPv6物聯(lián)網(wǎng)云接入技術(shù)及應(yīng)用

“下一代互聯(lián)網(wǎng)”是指在目前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上創(chuàng)新解決互聯(lián)網(wǎng)所面臨重大技術(shù)挑戰(zhàn)的新一代互聯(lián)網(wǎng)。它的網(wǎng)絡(luò)地址資源足夠豐富，IPv4地址空間有232（43億）個(gè)地址，下一代互聯(lián)網(wǎng)將有2128個(gè)地址空間，是現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的1029倍。如果地球的表面鋪一層沙子，那么每一粒沙子都可以分配一個(gè)IP地址。

除了擁有豐富的地址資源外，下一代互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施更加先進(jìn)，支持100Mbps以上端到端接入，網(wǎng)絡(luò)也更加安全、可信、可控、可管，并且節(jié)能。同時(shí)，更加智能地實(shí)現(xiàn)人與人的互聯(lián)，而且還會(huì)實(shí)現(xiàn)物與人，物與物的互聯(lián)。

目前互聯(lián)網(wǎng)的接入技術(shù)主要有兩大類：一個(gè)是固定接入，即光纖的寬帶接入；另一個(gè)是移動(dòng)接入，即無線的接入。在海量IP地址資源的情況下，還應(yīng)該考慮給“物”使用，這屬于物聯(lián)網(wǎng)范疇。可在各類物體上安裝智能傳感器，實(shí)現(xiàn)人與物體之間的溝通和對(duì)話，在交通指揮、湖泊監(jiān)控、城市管理、家居生活等領(lǐng)域都可以廣泛應(yīng)用。

繼互聯(lián)網(wǎng)之后，物聯(lián)網(wǎng)將在四個(gè)方面帶來重大變革，改變社會(huì)生產(chǎn)和生活方式：一是應(yīng)用邊界的擴(kuò)展，從人與人的聯(lián)網(wǎng)，擴(kuò)展到人與物、物與物、物與人的聯(lián)網(wǎng)；二是聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的爆發(fā)。以手機(jī)為例，人們使用手機(jī)的數(shù)量畢竟是有限，但是如果物體接入互聯(lián)網(wǎng)，那么聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將呈現(xiàn)爆發(fā)性增長。相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，機(jī)器通信是人通信的50倍，感知數(shù)據(jù)是社交數(shù)據(jù)的20倍。這些數(shù)據(jù)還相對(duì)比較保守，真正的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)可能還要翻幾番；三是信息技術(shù)的革新，包括多樣的通信標(biāo)準(zhǔn)及接口、全新的云架構(gòu)、大數(shù)據(jù)等方面；四是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生了改變，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和技術(shù)升級(jí)，使得生產(chǎn)和生活方式發(fā)生變革。

物聯(lián)網(wǎng)是從人與人的信息連接，到物與物的信息連接，網(wǎng)絡(luò)更加復(fù)雜，變化也非常大。未來五年，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也會(huì)進(jìn)入一個(gè)快車道。當(dāng)然，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)也會(huì)發(fā)生深刻變化，包括網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、容量等，實(shí)際上連接量非常大，物聯(lián)網(wǎng)面臨了非常大的挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)如何適應(yīng)多樣化接口協(xié)議，如何平緩接入，海量終端如何管理等，這都是需要考慮的問題。

從IPv4發(fā)展到IPv6，地址資源呈現(xiàn)爆炸式增長，這些海量的地址如果直接應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)是會(huì)出現(xiàn)問題的。物聯(lián)網(wǎng)有很多傳感器，要求低成本、低功耗，因此IPv6地址在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用一定是要經(jīng)過裁剪的。我們研發(fā)了IPv6物聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)架構(gòu)，主要部署于各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的機(jī)房，包括給相關(guān)傳感器終端賦予IPv6地址，然后將它們接入到互聯(lián)網(wǎng)上。

過去做傳感器，不管是光纖傳感器，還是其他傳感器，遇到的最大問題就是單戶單一系統(tǒng)，且成本高。目前通過IPv6的物聯(lián)網(wǎng)接入終端，可以讓主機(jī)和傳感器分開，實(shí)現(xiàn)光谷接入。我們與相關(guān)企業(yè)和學(xué)校合作，建立一個(gè)光谷云接入中心，實(shí)現(xiàn)純IPv6云接入平臺(tái)，把傳感器和后續(xù)處理平臺(tái)進(jìn)行分離。

光谷云接入系統(tǒng)的性能特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：一是低成本，提高了設(shè)備的復(fù)用性，降低了投入成本；二是簡單化，統(tǒng)一配置和管理，簡化管理流程；三是可視化，圖形化呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，包括物理和虛擬網(wǎng)絡(luò)；四是高效性，管理、配置、故障檢查一體化，運(yùn)維效率高；五是按需購，用戶根據(jù)需求購買不同類型和數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)功能；六是靈活性，服務(wù)彈性擴(kuò)展，資源增加；七是安全性，通過專業(yè)的防火墻等安全服務(wù)保障業(yè)務(wù)安全性；八是自動(dòng)化，業(yè)務(wù)流程自動(dòng)分配網(wǎng)絡(luò)功能，無需人工。在產(chǎn)學(xué)研合作上，以華中科技大學(xué)為依托，建立接入系統(tǒng)工程實(shí)驗(yàn)研發(fā)平臺(tái)，向國內(nèi)外企業(yè)開放。理事企業(yè)優(yōu)先使用技術(shù)平臺(tái)，優(yōu)先適用實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)成果。聯(lián)盟企業(yè)共享實(shí)驗(yàn)室技術(shù)平臺(tái)體系，開發(fā)新產(chǎn)品和新技術(shù)。

（本文根據(jù)華中科技大學(xué)教授劉德明在2016全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大會(huì)上的部分演講內(nèi)容整理，未經(jīng)本人確認(rèn)）