控制吃饭的速度，达到合理膳食的目的
统计网球拍的发力点等数据，透过APP指引纠正打球技能
自动识别饮料的种类
用于统计/提醒儿童刷牙
用于记录鸡蛋的新鲜度
记录主人的运动/受力状况，可用于医疗监测，或个人健身
电视与镜子双重功能。不看电视，就当梳妆镜用，节约空间
如果增加IP协议栈的设计，将会增加复杂度。有些产品的设计，是基于ID的交换。
IPSO：是一个组织，如何让Sensor与Internet相链接。
Smart objects：一个小型电脑，由sensor，有通信元件，嵌入到开关/引擎/工业用的机器等物件中。
微控制器，低功耗无线通信设备
记忆体的容量：几十K就够了
IPSO：目标是开机后就具有自动IPV6联网的能力。
如何裁剪IPV6的source code来适应smart object的需求？
IP本身与物理层无关。IP只需要8/16位的micro-controller就可以。需要的记忆体小，基于电池，Stack通常只需要4K RAM，小于32K的Flash就够了，直接leverage IP protocol，不需要专门为了IoT重新设计protocol。
有哪些问题：
1.目前并没有很好的方法让IP运行在IEEE802.15.4 Zigbee网络上面。
2.如果将IP和IP以上的协议栈不改，直接放在IEEE802.15.4上面，会发现数据帧格式不匹配。Zigbee是基于sensor network，目的只是转data，做资料的传输，它的封包不要很大，在标准里面定义最大127Byte。如果将IPV6data（IPV6 header 40 bytes， TCP header 20 bytes， UDP 8 bytes，如果在加上其它的security/routing layter的内容，剩下的空间已经很小，绝大部分是header，data空间很小）
Zigbee可以布置很多的node，而且可以multi-hop，经过很多跳，将data传送出去，这就会涉及到routing。zigbee网络中，data从一个sensor出来，到达gateway，中间可能会经过很多sensor，会有routing的问题，routing protocol？
DSR：传统的Ad hoc网络中的动态路由协议，这个协议的问题在于，它自己的封包比较大，可能没有办法放到Zigbee的封包里面。
AODV：另一个路由协议，可能需要较大的memory，开销较大。
以上这些协议无法直接用在Zigbee网络上，可能会遇到各种问题，因为zigbee网络本身的资源比较少。
有限的配置与管理的需求之下，传统的routing protocol不见得可以直接用于Zigbee网络中。
Zigbee：基于低功耗，比较容易发生资料流失的状况，是一个相对不稳定的无线网络上面如何做routing？
要把LLN上面的node变成end-to-end的IP-Based solution。 希望通过IP将大家链接起来
避免使用protocol translation gateway。
如果用Protocol translation gateway：无法大规模的扩容，不容易操作管理，安装部署较贵，破坏了end-to-end的安全性与完整性。
左边：用multi-protocol protocol gateway，会增加网络的复杂度，无法大规模部署。
右边：整个sensor netowok均是基于IP，将网络链接起来只需要IP router即可。end-to-end通信都走IP，相对实现比较简单。
low power：希望电池可以运行1~2年
low cost
low bandwidth
high density
IP network interaction：如何透过IP，与整个互联网互联？
6LoWPAN：基于Sensor+IPv6的协议
让IPV6用于低功耗的无线网络传输。
路由协议：6LoWPAN与ROLL非常相关
小封包：最大127Byte
MAC地址64bit
低频宽：250kbps
低功耗
low cost
wireless设备透过6LoWPAN，就可以与传统的互联网。如何将IPv6+UDP header简化，让它塞入127Byte的封包中。
相连后，这些sensor就可以与internet的application互动，自己本身也是internet的一部分。
可以与传统的计算机基础设施双向沟通
利用现代的安全技术，保障传输/node的安全
6LoWPAN：介于IP与Link层中间，将IPV6的封包压缩，放在Zigbee网络上。作为调节层。Adaption Layer
IPv6是大封包，无法直接放到Zigbee网络上。
1. 对数据做fragmentation
2. 对header做压缩。
3. Chained header
IPv6：最小1280Byte
Zigbee：最大127Byte
Disp：控制域
切割，会多出一个Frag Header。告诉是如何切割的，方便后续组合
Size：datagram本身的大小/即每个fragment的大小
Tag：每个fragment的id。属于同一个IPv6切割下来的每个fragment的id都相同，组合时，看id就知道它们原来属于同一个IPv6封包。
Offset：在原来的ip封包中的相对位置。
第一个fragment的offset一定为0，因而在第一个fragment里面没有offset信息。除了第一个fragment外，其余fragment都有offset信息。
封包压缩时，尽量不用state，基本上是stateless，与该封包属于哪个flow无关，只针对某一个IP Header/TCP UDP的header做压缩。
尽量用共同的资讯。假设每个IPV6的header都有的值，就可以忽略，作为压缩。
Ver： always 6. 每个封包都一样，因此这个栏位就可以拿掉。
Traffic Class/Flow Label: IPV6中用于做priority与flow control，在大的internet中需要。而在sensor network中，这个值几乎都是零，这个栏位的值也可以拿到。
Payload Length：IPV6中记录payload的长度，这个值可以在Layer2的header中得到，因此此处这个栏位也可以被简化掉。
Source/Destination Address：IPV6的IP地址有128位，很多IP地址刚开机时都是link local，Prefix是FE80，因此此处FE80就可以省略掉。之后是interface的ID，该ID通常由mac address得到，既然可以从第二层的mac address得到，此处也可以省略掉。 FE80：：Interface ID。 Interface ID从layer2的MAC Address计算得到。
让本来长度位40Byte的IPV6 header越小越好。
6LoWPAN的header里面，有2个byte的control code，记录了header的压缩方式。
前面三位：011，代表了后面是IPV6 header的压缩说明。
TF：第3/4两个bit，记录了traffic class and flow control。 当为11，代表后面的都是0，这样连同后面的“in-line ip header bits”都可以省掉；如果未00，则代表Carried inline，后面的“ECN+DSCP+Flow”就会出现在“in-line ip header bits”，代表该栏位没有被压缩；如果为01，代表后面有带“ECN+Flow”；如果为10，代表后面有带“ECN+DSCP”
NH：后面的header，可能是UDP/TCP，表示下一个header有没有被压缩。0：下一个header没有被压缩。1：下一个header有被压缩。
HLIM：封包进入网络后经过多少个hop必须出网络，否则会被丢弃。hop limit=inline，1，64，256；当hop limit=inline时，原来IPV6header的8个bit的hop limit栏位不动。如果这两个bit=00，表示ipv6的hop limit没有任何压缩，inline，IPV6 hot limit这个栏位还在；如果两个bit不为00，则表示原来ipv6的hop limit这个栏位已经不存在，已经被减化过了。当这两个bit=01，代表hop count=1；如果这两个bit=10，代表hop count=64；如果这两个bit=11，代表hop count=255.
CID：针对source ip/destination ip。 IPv6的地址有两部分，一部分是link local， FE80. 另一部分是从router得到的，给的ipv6的位置，用于找router，即global ipv6. global ipv6的位置一般相同。一个ipv6的prefix，通常用一个contex表示。ipv6最多给16种不同的prefix，对这16种不同的prefix用4bit进行编号。如果CID=0，表示没有另外一个CID byte，context=0，压缩程度更高；如果CID=1，表示后面会插入一个Byte，这个byte每4个bit代表哪个prefix，分别为source ip的prefix与 destination ip的prefix。
SAC/DAC：压缩方式，0为stateless，1为context-based
SAM/DAM：代表现在的source/destination address到底有多长。11：表示已经省略掉，要么可以从layer2的mac address计算出来，要么是link local，FE80：：Layer2 interface address；00：还是有16byte 128bit，没有压缩；01：8 byte inline；10：2 bytes inline。 压缩是target，但并不代表所有的header都可以压缩。
M：代表destination是否为multicast。
TF=11：代表后面的ECN/DSCP/Flow Label三个栏位都是0，可以省略。
TF=00：表示ECN/DSCP/Flow Label三个栏位都在，没有压缩
TF=01：表示DSCP这个栏位可以省略，ECN/Flow Label这两个栏位还在
TF=10：表示Flow Label这个栏位可以省略，ECN/DSCP这两个栏位还在
NH=0：表示next header没有压缩
NH=1：表示next header 有压缩。
HLIM=00：表示原来IPV6中的Hop Limit（8bit）这个栏位还在，没有压缩。
HLIM=01：表示原来IPV6中的Hop Limit这个栏位已经不存在，hop limit=1。
HLIM=01：表示原来IPV6中的Hop Limit这个栏位已经不存在，hop limit=64。
HLIM=11：表示原来IPV6中的Hop Limit这个栏位已经不存在，hop limit=255。
IPV6 Address分为两类，一类是unicast address，另一类是multi-cast address。
对于128bit的unicast address，又分为两部分，一部分为prefix，另一部分为interface identifier。
对于prefix，在6LoWPAN网络中，通常具有相同的prefix。link address通常来源于两部分，自己给的（link local）或router 给的（global），router通常会给相同的prefix，因为是相同的网络。
Sensor node通常只与一个或数个central device通信，sensor node的目的是做资料的收集，将data送给central device，透过central device将data送到internet。central device：control device/6LoWPAN router，相对网络中的少数设备。
Router给的prefix，最多16个，编号0~15，则只需要4个bit即可。
只有一个state maintain，与过去状态无关。
最多16个context
对于Interface ID：大部分的Interface ID从Layer2的地址/通常是MAC Address得到。IPv6有auto configuration的功能，即一开机先生成自己的IPv6地址，其中Prefix=FE80：：。
如果interface id可以由Layer2的header MAC address得到，则该处IP地址interface id的部分就可以不写/不用记录。这样可以进一步的header compression。
Source/Destination Address Mode：11/代表整个128bit的位置都可以省掉，Prefix=FE80：：，Interface ID可以通过layer2的MAC Address得到；10/代表112-bit prefix可以省略掉，只剩下16bit的空间；01/64-bit prefix可以省略掉，只剩下64bit的空间；00/代表128bit的IP地址都没有压缩。 尽量压缩IP，但不一定总可以压缩。
SAC/DAC=0：Prefix=link local： FE80：：/16 是标准的prefix，产生一个ipv6的位置，目的是用于找router。
SAC/DAC=1：是一个global address
router给的prefix最多16个，这16个prefix用4个bit编号就可以表示，这样可以减少空间。
DAM=11：群播，找router/neighbor，此时目的地址只需要Group ID即可，此时地址的长度就可以缩减成只需要1个Byte即可。
DAM=00：代表没有任何压缩
DAM=01:会稍微压缩一点点。
不管是unicat还是multi cast，不管是link local还是global address，都有办法尽量对地址进行压缩。
6LoWPAN每一个compressed header都会记录下一个header是不是也是compressed header。
假设IPv6是compressed，上面有一个byte（control byte） HC1会记录IPv6header是如何压缩的，同时也记录下一个header是否有做压缩。
如果下一个header是UDP，control byte HC2也会记录下一个header是否有做压缩。这样的结构就可以知道每个header是如何压缩的。
UDP的header本来就只有8byte
首先看4个栏位有哪些共同值可以简化。
因为6LoWPAN网络规模不是很大，让source port均落在61616~61632这16个地址（4bit）中即可，这样马上就可以将16bit的source port变为4bit，16bit的destination port也压缩成4bit。将port number进行规范化，减少port id的范围。
对于封包的长度，因为IPv6本身也可以记录封包的长度，因此此处可以忽略，直接使用IPv6记录的长度即可。
对于Checksum，如果在其它的protocol已经有checksum，则该栏位即可省略，如果没有，则需要保留。 比如封包用IPSec，则可以简化，如果封包不是IPSec，没有checksum机制，则checksum栏位应该保留。
本来UDP header是8Byte，就有可能简化成1Byte。
C：checksum，如果C=0，代表checksum不可拿掉。如果C=1，代表checksum可以拿掉。
P： port number 2bit， 如果P=1/代表destination port的前面8个bit可以省略。 P=2/代表source port的前面8个bit可以省略。P=3/source & destination port的12bit均可以拿掉，各自只剩下4个bit即可。P=0/代表source port与destination port无法压缩，还是原来的16bit/16bit
上面为原来的封包，包括link header/IPv6 Hdr/UDP Hdr， 压缩后的封包 （IPV6+UDP hdr）= 48-byte ---》 7 bytes
上图IPv6 header/UDP header 蓝色部分（compact forms）均可以被压缩掉。绿色部分经过转化即可取得。 interface id可以从MAC address得到。 Checksum 保留，port 保留1个byte
UDP header 8个byte 压缩成1个byte
IPv6 40byte 压缩成6个byte
这样，就可以看到link local unicast的IPv6 header+UDP header的48-byte压缩成7-byte
Global Unicast给的prefix就不是FE80：：，而是Context，共16种。
浅蓝色的部分可以被压缩掉。 深蓝色为Global IP， Hop Limit=23，这个Byte不可以压缩。
Link loca multi-cast，在找router，找neighbor时用到。
以上可知，IPv6的header压缩是有效的。
RFC4861会定义IPv6如何寻找router，取得prefix，router如何从IP位置获取其MAC address（IPv6中没有ARP这个协议），如何检查unreachability（电脑没有开机）.Neighbor discover的定义是基于LAN的网络，Ethernet的网络，connected interface，网络相对比较稳定。
6LoWPAN会有single-hop mesh与multi-hop mesh。
6LoWPAN本身是low power，处在一个lossy，asymmetric radio environment。 radio cover的范围不一定相同，可能A送的范围较大，B送的范围较小，A可以发送给B，但B无法发送给A，A/B之间的发送范围不对称。
经常做multi-cast会使得成本很高，因为device low-power
地址解析没有必要，因为sensor送的对象相对比较固定，不需要经常更换mac/ip
会有一个独立的EUI-64 address来代表这个sensor node
平常，这个sensor处于休眠状态，用于节能，不需要always on。
基于这些特性，传统IPv6的neighbor discover不一定适应于6LoWPAN，RFC4944定义了如何在6LoWPAN中做neighbor discovery
Border Router用于与internet相连。
6LoWPAN Host在开机时，会做自动化的设定autoconfig，它一定回去找router，产生一个link local的位置，做router seliscating（MC：Multi-cast，因为它不知道router在哪里），
router在收到该封包后，会回应host（RA Router Acknkowledgement，unicast），告诉host该router的一些参数。
然后host在做NS（Neighbor solitation，找neighbor），同时里面会有ARO，做位置的注册。
router会做NCE：暂时neighbor状态的储存。然后送出一个DAR，找border router
Border router会做DAD的检查，确定address没有duplicate，然后回给router DAC，confirm信息
注册完毕后，然后6LoWPAN Host就可以直接与internet进行交互，送data。
6LoWPAN是介于IP层与MAC层之间的中间层，adaptive layer
相比较WIFI，耗能只有802.11的1%，8-16bit的MCU，关机时间99%
IEEE802.15.4 Zigbee网络本身无法联网。6LoWPAN可以让Zigbee网络与IP网络链接，上网。
可以提供一个open-systems的基于IEEE802.15.4的lower-power的设备互通
也让这些基于IEEE802.15.4的lower-power的设备与已经存在的IP设备用标准的IP protocol互通
6LoWPAN为未来的标准化建立了一个良好的基础。
网络层：收到data如何送到cloud中去？
过去，大概每8~10年，会有一代通信。
18~20年，让刚开始的应用达到使用高峰； 从launch到使用的高峰值区间为18~20年。
4G行动上网：让我们从终端，透过网络将数据发送到云端，然后云端提供不同的service--云服务
5G：智能电网 电力的输送很关键：只能电网用于如何在电力传送过程中高效，节能
智慧理疗，娱乐，智慧家居，智能车。 如果汽车够智能，需要其应对速度足够的快
速度更快，延迟更小，容量更大
conneciton density连线密度：一平方公里里面可以支持多少用户，达到百万级。
希望5G，电池寿命可以达到1000天，接近3年。
没送一个bit，耗能越小越好。
Spectral Efficiency：一秒钟可以传送多少bit？无线编码效率。
Capacity density：
不同的应用，对5G网络的指标要求不同。
绿色圈内的部分：物联网的要求
红色圈内的部分：5G的能力
黑色圈内的部分：公共安全的要求。 5G的标准，对物联网的推动/需求有很大的帮助。
无人机物流：24小时送货 到 30分钟送货
智慧手表上，开放一些接口，方便二次开发。
IBM侧重于城市管理
