6、物联网网络基础：从设备连接到应用层协议

物联网网络基础：从设备连接到应用层协议

1. 物联网设备的连接与供电挑战

在日常生活中，我们常常需要为多个设备充电，如笔记本电脑、平板电脑、手机、相机和音乐播放器等。频繁地插拔电源插座、充电器和电缆，虽然可行，但十分繁琐。然而，当涉及大量设备时，情况就大不相同了。这些设备需要具备低功耗、高可靠性，同时还能连接到互联网。为了实现这一目标，设备可能会组成网状网络，这正是 6LoWPAN（IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks）的愿景，它是 IETF 的一个工作组，利用 IEEE 802.15.4 等技术来提供解决方案。

2. IPv6 现状与应用

尽管 IPv6 是重要的发展趋势，但目前 IPv4 仍占据主导地位。在 2013 年，支持 IPv4 的库、硬件和人员更多，这对于将物联网设备从原型推向生产阶段非常有帮助。而且，现有的 IPv4 服务可以在很少或无需重写代码的情况下迁移到 IPv6 网络。如果你从事 IPv6 网络基础设施工作或率先采用 6LoWPAN，可能需要特定的专业知识。

3. MAC 地址：设备的物理标识

每个联网设备除了有 IP 地址外，还有一个 MAC 地址，它类似于物理信封上的最终地址，用于区分同一物理网络中的不同设备，以便它们能够交换数据包。MAC 地址属于 TCP/IP 栈的最低层“链路层”，虽然全球唯一，但通常只在一个以太网网络内使用。当 IP 消息进行路由时，它会从一个节点跳到另一个节点，当到达知道物理设备位置的节点时，该节点会将消息传递给与该 MAC 地址关联的设备。

MAC 地址是一个 48 位的数字，通常写成由冒号分