Le 1 gros problème avec IPv6 et LPWAN

Dans les deux articles précédents de notre série IPv6, nous avons :

• Présentation du dernier protocole Internet, IPv6.
• Décrit l'importance de la création d'IPv6 pour l'Internet des objets (IoT).

Nous avons expliqué dans ces articles qu'IPv6 a contribué à atténuer bon nombre des problèmes présentés par IPv4, et qu'il a contribué et continuera de contribuer à l'évolution des applications et des produits IoT. Mais IPv6 (et plus précisément 6LoWPAN, la « version » IoT d'IPv6) n'est pas une solution « tout, tout finit » pour les technologies sans fil machine-to-machine (M2M). Plus précisément, 6LoWPAN n'est pas toujours une solution adéquate pour les connexions et les périphériques LPWAN (ou Low-Power, Wide-Area Network).

Avant de discuter des raisons pour lesquelles 6LoWPAN échoue dans ce domaine spécifique, définissons à la fois LPWAN et 6LoWPAN plus en détail.

Qu'est-ce que le LPWAN ?

Comme indiqué précédemment, LPWAN est l'acronyme de « Low-Power, Wide-Area Network ». Il est idéal pour envoyer un message à faible bande passante sur une longue plage d'espace. Le LPWAN est utilisé pour la télématique des données de capteurs et les réseaux de contrôle dans une « topologie en étoile », ce qui signifie qu'ils ont un point d'accès au milieu et reçoivent des informations de milliers d'entrées de capteurs.

Un réseau LPWAN peut être à longue portée et à faible consommation en raison de taux de modulation très lents. En d'autres termes, lorsqu'un paquet de données est envoyé très lentement, il y a plus d'énergie par symbole (et donc plus d'énergie par bit) dans le canal de transmission. Cela permet au paquet de données de parcourir une longue distance.

Qu'est-ce que 6LoWPAN ?

La portée d'un appareil de communication sans fil est souvent un facteur de décision décisif pour les développeurs de produits IoT. À cette fin, il existe de nombreux types de technologies sans fil M2M, y compris celles basées sur 6LoWPAN.

6LoWPAN est un acronyme saccadé pour « IPv6 » et « réseau personnel sans fil à faible puissance ». Il s'agit essentiellement de la version d'IPv6 conçue pour les appareils IoT. 6LoWPAN (et ZigBee, l'un de ses concurrents) sont une tentative de création d'un réseau sans fil à faible consommation plus efficace qui résoudrait le principal problème susmentionné avec IPv6 et LPWAN. Dans de nombreuses utilisations, 6LoWPAN est une excellente solution.

Le 1er gros problème avec IPv6 (6LoWPAN) et LPWAN

La raison pour laquelle IPv6 - et tous les schémas de routage TCP/IP, d'ailleurs - sont problématiques pour les réseaux LPWAN est qu'il y a encore beaucoup d'informations d'en-tête - ou de données supplémentaires - qui sont impliquées avec chaque paquet de données. En d'autres termes, les capacités de compression d'en-tête de 6LoWPAN ne rendent tout simplement pas les données supplémentaires suffisamment petites pour être transportées sur une grande distance.

Pensez-y de cette façon :IPv6 et d'autres schémas de routage TCP/IP transportent de nombreuses métadonnées liées à la source, la destination, le port, etc., et tout cela doit être transmis par voie hertzienne avec chaque paquet de données. Ainsi, il y a beaucoup de choses à « dire » avant d'en arriver à la charge utile, ou au corps, du paquet de données. Il y a beaucoup de gens qui poussent à utiliser 6LoWPAN comme protocole de routage de périphérie (connecté sans fil à un point de terminaison) à l'aide d'une pile TCP/IP, mais à notre avis, ce n'est pas toujours nécessaire (ou intelligent) dans un système géré .

Donc, ce que nous avons découvert, c'est que même si 6LoWPAN est une excellente technologie pour les appareils IoT à courte portée et les connexions de type 802.15.4, il n'est tout simplement pas suffisant pour réduire ou compresser l'en-tête là où il doit être pour n'importe quel type. d'un système à faible consommation et à faible débit de données. De plus, 6LoWPAN n'a tout simplement pas la capacité de portée dont de nombreux produits IoT ont besoin.

En conclusion

Si vous souhaitez créer un produit IoT à longue portée et que vous en avez besoin pour fonctionner sur un système à faible consommation et à faible débit de données, la technologie IPv6 et 6LoWPAN n'est peut-être pas le moyen de le faire. Vous devrez être en mesure d'adapter vos messages à l'exigence de 400 ms FCC Part 15 afin d'être conforme, et cela peut ne pas être possible à la limite extrême de la sensibilité et des faibles taux de modulation. En termes simples, 6LoWPAN n'offre pas suffisamment de compression d'en-tête pour prendre en charge cela.

Cela étant dit, il n'est pas aussi important que vous ne le pensez d'utiliser IPv6 ou 6LoWPAN. Il existe de nombreuses options stables et matures sur le marché qui agissent comme un proxy pour ce type de technologie qui fonctionnera très bien, y compris la traduction basée sur un routeur ou les proxys côté serveur.

Notre espoir est que, dans un avenir proche, le groupe de travail 6LoWPAN de l'Institute of Electronics and Electrical Engineers (IEEE) ajoute une version encore plus compressée de 6LoWPAN adaptée aux connexions de type LPWAN.