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物联网的本质是标准(ietf)

admin 12-04 02:48 272次浏览

真正的物联网(IoT)要求“物”可以使用互联网协议。互联网上有各种各样的“东西”,数据中心和家庭中的通用计算机通常可以使用互联网协议,因为它们已经被定义了。然而,将互联网扩展到通常需要这些协议的优化版本或特殊用途的更受约束的设备是很有价值的。

背景

在过去的十年中,开展了各种IETF活动,使各种各样的事物可以使用互操作性技术进行通信,从相当小的微控制器传感器到数据中心的大型计算机。

2010年我们在IETF杂志上写IoT的时候,有三个IETF工作组(WG)专注于限制设备和网络的IOT:6low pan,定义了适用于受限无线链路的IPv6适配层和报头压缩;ROLL侧重于约束节点网络的路由协议;和CoRE,旨在将Web架构扩展到大多数受限网络和嵌入式设备。自2010年以来,物联网上的活动有所增加。今天,我们有七个工作组在积极研究物联网的各个方面(另外两个已经完成),互联网研究任务组(IRTF)研究小组专注于开放物流研究。

IETF IoT活动

2005年3月,第一个IETF物联网工作组“低功耗WPAN上的IPv6”(6low pan)获得授权。它定义了使IPv6适应IEEE 802.15.4(WPAN)网络的方法,该网络使用非常小的数据包大小,并通过报头压缩和优化来寻找邻居。6LoWPAN工作组已于2014年完成。相反,6Lo工作组将类似的适配机制应用于更广泛的无线电技术,包括蓝牙低功耗(RFC 7668)、ITU-T G.9959(Z-Wave,RFC 7428)、数字增强型无绳电信(DECT)超低功耗(ULE)无绳电话标准和低成本有线网络技术主从。

低功耗和有损网络路由工作组为RPL协议“低功耗和有损网络的IPv6路由协议”(RFC 6550)开发了一系列相关扩展,包括各种路由度量、目标函数和多播。ROLL的另一个输出是一些需求文档和适用性声明、术语文档和安全威胁分析。

受限RESTful环境(CoRE)工作组仍然是最活跃的物联网组之一。其主要产品集中于“约束应用协议”(CoAP,RFC 7252),基于UDP的仿真。CoAP扩展功能可以实现群组通信(RFC 7390)和低复杂度的服务器推送资源观察(RFC 7641)。这是对适用于约束设备(RFC 6690)的基于weblink格式的发现和自我描述机制的补充。目前工作组的活动集中在扩展上,可以传输大量的资源,使用资源目录来协调发现、可重用的接口描述,并通过TCP和TLS传输CoAP。核心工作组正在重新考虑,包括RESTCONF风格的管理功能以及通过CoAP发布和订阅风格的交流。CoRE还在研究一种表示传感器测量值的数据格式,它将受益于简明二进制对象表示(CBOR)(RFC 7049),这是一个针对二进制数据和低资源实现进行了优化的JSON模拟器。

2010年以来,很明显,没有安全,物联网就无法运行。因此,大多数新的物联网工作组都已加入安全区。受限环境工作组的DTLS(已完成)为受限物联网设备生成了TLS/DTLS配置文件。约束环境中的认证和授权(ACE)工作组正在开发用于访问约束环境中的服务器上托管的资源的认证和授权机制,并且最近完成了一个全面的用例文档(RFC 7744)。这项工作得到了最近授权的COSE工作组的支持,该工作组正在为JOSE工作组开发的JSON对象签名和加密方法构建一个简化的CBOR模拟。

作为特殊的发展,2014年6 tischwg(基于TSH模式的IPv6 IEEE 802.15.4 e)获得授权,超越了6Lo的工作,让IPv6可以实现IEEE最近新增的时隙信道跳频(TSH)模式的802 . 15 . 4网络。这项工作旨在利用TSCH的确定性和面向实时的特性,包括体系结构、信息模型和配置。6TiSCH概述和问题陈述文档(RFC 7554)于2015年发布;下一行是最小配置接口的规范。

除了IETF工作组开发的新协议和其他机制之外,受限环境中的互联网协议通常受益于技术有效实施的其他指导和其他考虑。轻量级实施指南(LWIG)工作组正在开发此类文档,包括CoAP和IKEv2协议、非对称加密技术以及蜂窝网络中的CoAP。LWIG工作组发布了RFC 7228,它定义了受限节点网络的通用术语。

除了IETF特别关注物联网解决方案之外,整个Web协议栈也在快速发展,其他IETF工作组开发的许多新技术最终都将用于物联网。由于其更紧凑的行格式和简化的处理规则,HTTPbis WG最近确定了HTTP/2协议的规范,比早期版本的HTTP更适合物联网场景。工作组正在定义TLS 1.3版本,包括DTLS 1.3,可以更有效地建立安全传输会话,因此更适合物联网。家庭网络工作组正在研究家庭和其他地方IPv6网络的自动配置。与IETF的标准化工作类似,IRTF的两个研究小组特别感兴趣:ICNRG(信息中心网络),讨论其技术在物联网场景中的适用性,以及高级加密的基础。

的CFRG(Crypto Forum),如新椭圆曲线加密(ECC)曲线将更适合于IoT用例。最后,互联网架构委员会(IAB)正在组织多个相关研讨会(例如关于安全性,架构和语义互操作性),并发布了诸如“智能对象网络中的架构注意事项”(RFC 7452)等信息文件。

虽然以物联网为导向的IETF工作组已经产生了关于物联网成熟标准的第一波浪潮,但是基于这些标准的使用,正在出现新的研究问题。 IRTF Thing-to-Thing研究组(T2TRG)于2015年被授权,以调查物联网的开放性研究问题,重点关注在IETF展示标准化潜力的问题。正在探讨的主题包括受限节点网络的管理和运行,安全和生命周期管理,在物联网场景中使用REST范式的方法以及语义互操作性。对于在物联网地区活跃的其他团体的追随和贡献也有很大的兴趣。例如,W3C Web of Things(WoT)兴趣小组最近开始了活动,两个小组一直在共同探讨物联网和Web技术的未来。

结论

IETF已经有十年的历史,指定和记录关键的物联网标准和指导,今天在物联网方面比以往任何时候都有更多的活动。从事物联网的其他组织和联盟已经采用互联网协议栈作为其解决方案的基础。 IP,特别是IPv6是网络的明显选择,但IETF IoT堆栈的其余部分,包括CoAP和DTLS也被广泛使用。今天在RFC中发布的基础IETF IoT协议栈是成熟的,适合部署。标准化的其他需求正在出现,IETF和IRTF的活跃团体正在努力确保其被识别和解决。

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