IPv6技術(shù)在泛在網(wǎng)感知延伸層的應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀
1 泛在網(wǎng)絡(luò)基本概念
Ubiquitous（無所不在）源自拉丁語，意為存在于任何地方。1991年Xerox實驗室的計算機科學(xué)家Mark Weiser首次提出“泛在計算”（Ubiquitous Computing）的概念，描述了任何人無論何時、何地都可以通過合適的終端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，獲取個性化信息服務(wù)。隨著IT技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)將不僅僅要滿足人與人之間的通信需求，而且要進(jìn)一步發(fā)展到人與機器（或物體）以及機器到機器之間的通信，并朝著無所不在的網(wǎng)絡(luò)方向演進(jìn)。在未來異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、車域網(wǎng)、家域網(wǎng)、個域網(wǎng)等不同層次、多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)會彼此互補、融合發(fā)展，并在微電子技術(shù)、嵌入式技術(shù)、短距離通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、智能標(biāo)簽技術(shù)的支撐下，最終促成“泛在信息社會的實現(xiàn)”。
泛在網(wǎng)是指基于個人和社會的需求，利用現(xiàn)有的和新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間按需進(jìn)行的信息獲取、傳遞、存儲、認(rèn)知、決策、使用等服務(wù)，泛在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)具備超強的環(huán)境感知、內(nèi)容感知及智能性，為個人和社會提供泛在的、無所不含的信息服務(wù)和應(yīng)用。
“5C+5Any”是泛在網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵特征，5C分別是：融合（Convergence），內(nèi)容（Contents），計算（Computing），通信（Communication），連接（Connectivity）。5Any分別是：任何時間（Any time），任何地點（Anywhere），任何服務(wù)（Any Service），任何網(wǎng)絡(luò)（Any Network），任何對象（Any Object）�？傮w意思是，通過底層全連通的、可靠的、智能的網(wǎng)絡(luò)，以及融合的IT技術(shù)和通信技術(shù)，將通信服務(wù)擴展到教育、金融、智能建筑、交通/物流、健康醫(yī)療、災(zāi)害管理、安全服務(wù)等行業(yè)，為人們提供更好的服務(wù)。
2 泛在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
泛在網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以劃分為感知/延伸層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成的三層體系結(jié)構(gòu)（見圖1）。
圖1 泛在網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
（1）泛在網(wǎng)的感知延伸層通過傳感器、二維條碼、RFID標(biāo)簽、多媒體信息等信息采集終端實現(xiàn)物理世界各類目標(biāo)的屬性、標(biāo)識、狀態(tài)、類型、數(shù)量、強度等的各類信息獲取，并通過網(wǎng)絡(luò)、信息處理和中間件等技術(shù)將感知信息進(jìn)行局部或全局地交互處理聚合等操作從而形成為網(wǎng)絡(luò)層提供物理世界的感知信息。感知延伸層必須解決低功耗、低成本和小型化的問題，并且面向更敏感、更全面的感知能力方向發(fā)展。
（2）泛在網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層包括接入網(wǎng)子層和核心網(wǎng)子層。接入網(wǎng)子層包括衛(wèi)星至地面無線接入、有線寬帶接入、無線寬帶接入、2G/3G/超3G移動接入等各種接入技術(shù)。核心網(wǎng)子層包括現(xiàn)有的電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、未來的下一代網(wǎng)絡(luò)（如NGN/NGI）以及各個行業(yè)自建的行業(yè)專用網(wǎng)絡(luò)。泛在網(wǎng)絡(luò)既然作為一個網(wǎng)絡(luò)，就需要一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議基礎(chǔ)，目前在核心層面可以考慮與NGN/IMS融合，核心協(xié)議包括SIP和TCP/IP等，在接入層面需要考慮多種有線和無線技術(shù)的協(xié)同，如Wi-Fi，WAPI，2G，3G，LTE，UWB，ZigBee等。
（3）泛在網(wǎng)的應(yīng)用層主要實現(xiàn)信息的處理、協(xié)同、共享、決策，包括應(yīng)用支撐子層和應(yīng)用服務(wù)子層。應(yīng)用支撐子層向行業(yè)服務(wù)提供統(tǒng)一、固定的一些網(wǎng)絡(luò)支撐服務(wù)，特別是為一些行業(yè)融合服務(wù)提供支撐，以便支持不同行業(yè)之間的互通。應(yīng)用服務(wù)子層包括泛在網(wǎng)公眾服務(wù)、行業(yè)專用服務(wù)等。業(yè)務(wù)和應(yīng)用涉及海量信息的智能處理、分布式計算、中間件、信息發(fā)現(xiàn)等多種技術(shù)。
3 泛在網(wǎng)感知延伸層的關(guān)鍵技術(shù)
泛在網(wǎng)感知延伸層的關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)據(jù)采集技術(shù)、無線/有線傳輸技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、信息處理技術(shù)以及中間件技術(shù)，同時還涉及感知延伸層與網(wǎng)絡(luò)層的互通技術(shù)。
（1）數(shù)據(jù)采集技術(shù)。主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)，包括各類物理量、標(biāo)識、音頻、視頻數(shù)據(jù)，可以利用傳感器、RFID、一維碼/二維碼隨時隨地獲取物體信息，通過多媒體技術(shù)采集音、視頻信息，通過定位技術(shù)獲取物體定位信息。
（2）無線/有線傳輸技術(shù)。主要用于補充和延伸接入網(wǎng)絡(luò)，使得網(wǎng)絡(luò)能夠把各種“物”接入到網(wǎng)絡(luò)，目前，主要采用各種短距離無線通信技術(shù)，包括IEEE802.15.4，UWB，NFC，藍(lán)牙技術(shù)等。
