2Internetový Protokol

Ako je napísané v [1], IP (Internet Protocol) určuje technický formát paketov a pole pre adresovanie všetkých zariadení pripojených prostredníctvom komunikačnej siete, v tomto prípade Internetu. IPv6 (Internet Protocol verze 6) je najnovšia verzia protokolu IP, komunikačneho protokolu, ktorý poskytuje identifikačný a lokalizačný systém pre počítače v sieťach a smeruje dátovú prevádzku cez Internet.

Aby bolo možné pripojiť ľubovoľné zariadenie k Internetu, je nutné danému zariadeniu priradiť IP adresu. Prvá verzia verejne používaného internetového protokolu bola IPv4 (Internet Protocol verzie 4). Tento protokol bol vytvorený agentúrou Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). IPv4 zahŕňa adresný systém, ktorý používa číselné identifikátory pozostávajúce z 32 bitov. Použitie adries s dĺžkou 32 bitov obmedzuje celkový počet možných adries na približne 4,3 miliardy adries pre zariadenia pripojené k Internetu po celom svete. Očakávaný počet zariadení pripojených k Internetu prostredníctvom IoT zariadení bude čoskoro väčší než počet adries poskytovaných protokolom IPv4. Agentúra zodpovedná za štandardizáciu internetového protokolu IETF (Internet Engineering Task Force) začala pracovať na novej verzii internetového protokolu už v roku 1998: IPv6 má nahradiť protokol IPv4 a bol po prvýkrát formálne popísaný v špecifikácii RFC 2460 [3].

IPv6 používa formát adresy s dĺžkou 128 bitov, čo poskytuje priestor adries s veľkosťou 2128 alebo približne 3,4x1038 adries, a to je približne 8x1028 krát viac ako IPv4. Kým zvyšovanie adresného priestoru je jednou z najdôležitejších výhod IPv6, existujú ďalšie dôležité technologické zmeny v protokole IPv6, ktoré zlepšia protokol IP: jednoduchšie riadenie, lepšie smerovanie prenosu multicast, jednoduchší formát hlavičky, efektívnejšie smerovanie, implementovaná autentizácia a podpora ochrany osobných údajov.

Adresy IPv6 sú reprezentované ôsmimi skupinami štyroch hexadecimálnych číslic. Tieto skupiny sú oddelené dvojbodkami, ale existujú aj metódy skrátenia tejto plnej notácie. Formát hlavičky protokolu IPv6 je uvedený v Tab. 1.

Tab. 1 – Štruktúra hlavičky IPv6

Skupina

Informácia

Verzia

4 bity, verzia 6

Trieda prevádzky

8 bitov na prioritu paketu

Značka toku

20 bitov na správu QoS (kvality služby)

Dĺžka dát

16 bitov na dĺžku paketu

Ďalšia hlavička

8 bitov na identifikáciu protokolu, ktorý nasleduje za IPv6. Hodnoty sa zhodujú s hodnotami definovanými pre IPv4.

Max. skokov

8 bitov, číselne definuje počet povolených prechodov sieťovými prvkami. Každý prechod znamená zníženie čísla o 1. Paket je zahodený, ak je hodnota max. skokov rovná 0.

Adresa odosielateľa

128 bitov pre identifikáciu adresy odosielateľa

Cieľová adresa

128 bitová adresa plánovaného príjemcu paketu (pokiaľ je prítomná smerovacia hlavička, nie je konečným príjemcom).

Nové funkcie predstavené protokolom IPv6 sú v podstate nasledovné: nový formát hlavičky, efektívna a hierarchická adresovacia a smerovacia infraštruktúra, oveľa väčší adresný priestor, bezstavová autokonfigurácia, možnosť využitia stavového firewallu, zabezpečenie protokolu IP, rozšíriteľnosť, podpora lepšej kvality služieb (QoS) a nový protokol pre interakciu susedných uzlov.

Naviac protokol IPv6 vyriešil niektoré bezpečnostné problémy nájdené v sieťach IPv4 pridaním IPsec (IP security) ako integrálnej súčasti súboru protokolov IPv6 (na rozdiel od IPv4, kde je voliteľnou súčasťou). V dôsledku toho je IPv6 efektívnejší. Bezpečnosť v implementáciách IoT musí byť kritickou súčasťou návrhu IoT zariadení a výrobných procesov aby sa zabezpečilo, že sú splnené základné bezpečnostné požiadavky.

IPv6 ponúka tiež vylepšenia bezpečnosti mobility: Akýkoľvek uzol siete IPv6 môže podľa potreby používať mobilné IP. Mobilné IPv6 používa oproti IPv6 ďalšie tri hlavičky: hlavičku smerovania typu 2, mobility (správy výlučne pre podporu mobility) a voľby pre príjemcu - voľba domácej adresy (mobilné uzly posielajú dáta z aktuálnej IP adresy a pridávajú informáciu o domácej adrese).

Väčšina IoT zariadení sa pripája na Internet pomocou bezdrôtovej komunikácie. Pritom musí byť zaistená požadovaná prenosová rýchlosť a pokrytie signálom. Štandardy bezdrôtovej komunikácie pokrývajú rôzne technológie ako sú Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, LTE, Narrowband IoT (NB-IoT) alebo verzie LTE: Cat-M1 EMTC (enhanced Machine Type Communications).

Na druhej strane inštalácie vnútri budov bežne používajú Wi-Fi a Bluetooth, zatiaľ čo vonkajšie inštalácie zvyčajne používajú LTE, NB-IoT a Cat-M1. Je potrebné vziať do úvahy, že spotreba energie pri technológii Wi-Fi je oveľa vyššia ako pri Bluetooth.