IPv6とLPWANの1つの大きな問題

IPv6シリーズの前の2つの記事には、次のものがあります。

• 最新のインターネットプロトコルであるIPv6を導入しました。
• IPv6の開始がモノのインターネット（IoT）にとってどのように重要であったかを説明しました。

これらの記事では、IPv6がIPv4によって提示される問題の多くを軽減するのに役立っていること、そしてIPv6がIoTアプリケーションと製品の進化に役立っていることと今後も役立つことを説明しました。しかし、IPv6（より具体的には、IPv6のIoT「バージョン」である6LoWPAN）は、マシンツーマシン（M2M）ワイヤレステクノロジーの「すべてを網羅する」ソリューションではありません。具体的には、6LoWPANは、LPWAN（または低電力、広域ネットワーク）の接続とデバイスに常に適切なソリューションであるとは限りません。

この1つの特定の領域で6LoWPANが不足する理由を説明する前に、LPWANと6LoWPANの両方をより詳細に定義しましょう。

LPWANとは何ですか？

前述のように、LPWANは「Low-Power、Wide-AreaNetwork」の頭字語です。広範囲のスペースに低帯域幅のメッセージを送信するのに理想的です。 LPWANは、「スタートポロジ」のセンサーデータテレマティクスと制御ネットワークに使用されます。つまり、中央にアクセスポイントがあり、何千ものセンサー入力から情報を受信します。

LPWANネットワークは、変調速度が非常に遅いため、長距離で低電力になります。つまり、データパケットの送信が非常に遅い場合、伝送チャネルのシンボルあたりのエネルギーが多くなります（したがって、ビットあたりのエネルギーが多くなります）。これにより、データパケットを長距離移動できます。

6LoWPANとは何ですか？

ワイヤレス通信デバイスの範囲は、多くの場合、IoT製品開発者にとって決定的な要因です。そのために、6LoWPANに基づくものを含め、さまざまな種類のM2Mワイヤレステクノロジーがあります。

6LoWPANは、「IPv6」および「低電力ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク」の頭字語です。これは基本的に、IoTデバイス用に作成されたIPv6のバージョンです。 6LoWPAN（およびその競合他社の1つであるZigBee）は、IPv6およびLPWANに関する前述の主要な問題を修正する、より効率的な低電力ワイヤレスネットワークを作成する試みです。多くの用途で、6LoWPANは優れたソリューションです。

IPv6（6LoWPAN）とLPWANの1つの大きな問題

IPv6（さらに言えばすべてのTCP / IPルーティングスキーム）がLPWANネットワークで問題となる理由は、すべてのデータパケットに関連する大量のヘッダー情報（または補足データ）がまだ存在するためです。つまり、 6LoWPANのヘッダー圧縮機能では、補足データを十分に小さくして、長距離を移動することはできません。

このように考えてください。IPv6およびその他のTCP / IPルーティングスキームは、送信元、宛先、ポートなどに関連する多くのメタデータを伝送し、それらすべてが各データパケットで無線で送信される必要があります。したがって、データパケットのペイロード、つまり本文に到達する前に、多くのことを「言う」必要があります。 TCP / IPスタックを使用してエッジルーティングプロトコル（エンドポイントにワイヤレスで接続）として6LoWPANを使用することを推進している人はたくさんいますが、私たちの意見では、それはマネージドシステムでは必ずしも必要（またはスマート）ではありません。

つまり、6LoWPANは短距離IoTデバイスや802.15.4タイプの接続には優れたテクノロジーですが、ヘッダーをあらゆる種類の必要な場所に縮小または圧縮するには不十分であることがわかりました。低電力、低データレートシステムの。さらに、6LoWPANには、多くのIoT製品が必要とする範囲の容量がありません。

結論

長距離IoT製品を作成し、それを低電力、低データレートのシステムで実行する必要がある場合は、IPv6および6LoWPANテクノロジーがその方法ではない可能性があります。準拠するには、メッセージを400ミリ秒のFCCパート15要件に適合させる必要があります。これは、感度の極端なエッジと低い変調率では不可能な場合があります。簡単に言えば、6LoWPANはこれをサポートするのに十分なヘッダー圧縮を提供していません。

そうは言っても、IPv6や6LoWPANの使用を考えるほど重要ではありません。市場には、ルーターベースの変換やサーバー側プロキシなど、非常にうまく機能するこのタイプのテクノロジーのプロキシとして機能する、安定した成熟したオプションがたくさんあります。

近い将来、米国電気電子学会（IEEE）の6LoWPANワーキンググループが、LPWANタイプの接続に適した6LoWPANのさらに圧縮されたバージョンを追加することを望んでいます。