正文：
　　物联网(IoT)是一个宏大的愿景，这将由融合异构网络并且增添数十亿个无线连接“物品”的第三层来实现。这些物品将包括我们日常使用的洗衣机、冰箱、咖啡渗滤壶，甚至钢笔和眼镜等更不起眼的东西；不过这些物品将被连接起来并且具有“智能”，替代今天各自为政的“笨”产品。
　　这将如何使得生活更便利?想象一下，一把智能雨伞连接至云服务器，并且不断馈入有关当地天气的信息。主人看到外边是蓝天白云，但是雨伞知道过一会儿便会滂沱大雨，雨伞的无线芯片检测到主人的智能手机接近了，于是它发送一个信息“带上我，否则你会淋雨。”
　　这是一个很好的示例，但更重要的是，IoT的真正能力将在商业和工业应用中实现。Kevin Ashton在1999年创造了物联网(the Internet of Things)这个词语，准确地预言了如果计算机能够使用自动收集的数据来了解所有的事情，它将会极大地减少浪费、损失和成本。
　　一个全面实施的IoT可以访问连接至云服务器的嵌入式无线传感器以获取大量数据，并且使用复杂的算法来确定各种事物，例如如何调整机器运作以提升性能，或者根据机器处于何种状态磨损，采用智能方式决定何时实施维护并且替换部件，而不是依靠时间表。
　　为了确保快速增长，IoT基础设施必需基于开放式标准架构，比如TCP/IP，才可以使得各竞争企业分别推出的技术能够很好地共同运作。通信领域已经展示了开放式标准如何在全球范围奠定了成功技术的基础，例如GSM曾是占主导地位的2G蜂窝通信技术，并且加快了手机的普及，而Wi-Fi和蓝牙无线技术分别主导了高带宽短距无线通信和低功耗短距无线连接领域。
采用蓝牙智能技术
　　未来IoT收集和处理的许多原始数据将会来自廉价的紧凑型传感器，理想情况是这些传感器通过直接环境的能量收集来供电，或者最差的情形是由使用可维持数年的小型电池供电(为了限制尺寸、成本和维护)。这些传感器可能作为监测周围环境的单独设备使用，或者嵌入在产品、电器和机器中，以期汇报主机的性能。
　　仅有数项低功耗无线技术能够满足这些要求，例如，某些基于IEEE 802.15.4的产品或许是可行选择，或者可以部署低功耗版本的Wi-Fi。然而，蓝牙智能(Bluetooth Smart)这项技术已脱颖而出。蓝牙智能前称为蓝牙低功耗，从一开始便设计为尽可能消耗较少的功率，现在已经是获得验证的基于开放式标准的“超低功耗”无线技术，并且由数家主要的硅产品供应商提供产品。这项技术的运作是通过周期性快速发送突发数据，而后返回低功耗睡眠模式。这样的运作十分适合连接至IoT的无线传感器。
　　然而，遥控玩具、心率监测仪和智能手表等无线外设的用户所熟悉的蓝牙智能，若作为直接连接至互联网的技术，其实存在着明显的缺点。为了进行这样的连接，现代蓝牙智能设备需要复杂的网关资源，比如智能手机、平板电脑或Wi-Fi桥接(参见图1)。这对于用户来说并不是真正的问题，这是因为大多数人也都拥有这样的设备；但是对于商业IoT实施方案，它实在不是一个实用的解决方案，因为网关十分昂贵(特别是智能手机)，并且有可能移动到有效范围之外。
　　IoT需要的是经由廉价的“无头”路由器的云连接性，直接将数据从蓝牙智能传感器传送至互联网，而无需协议翻译(见图2)。
互联网 (协议)的力量
　　如果没有互联网协议(IP)，我们所熟悉的互联网便不会存在。IP是互联网协议组中的主要通信协议，定义了连接至互联网的计算机和其它设备如何彼此定位和相互交换信息。
　　互联网协议组由四层构成：应用、传输、互联网和链接。互联网层是互联网协议组的一部分，用于从初始主机向由IP(或网络)地址定位的目的地主机传送IP数据包(以技术术语来说，即是“促进数据包交换互连网络”)。IP版本4?(IPv4)目前是互联网层使用的主导性协议(参见图3)。
　　可惜的是， IPv4的32位十进制寻址方案提供的地址数目局限于2 的32次方 (稍稍超过42亿个)。随着连接至互联网的设备数目快速增多，这个地址库正在迅速耗尽。结果是，IPv4逐渐被基于128位十六进制的IP版本 6 (IPv6)所替代，从而促使达到2 的128次方地址 (或远超过3.4 x 10 的38次方) ，这将足以在未来几年中为可能连接至IoT的物品提供IP地址(参见表1)。
　　虽然工程师仍然能够使用IPv4，但是现在大多数工程师正在(缓慢地)将IPv6加入连接至互联网的新设备中。IPv4和 IPv6的数据包报头是不同的，因而不可互操作，这延缓了后者的推出。但是，有数种“过渡机制”允许他们相互进行通信。
　　除了增加可使用的地址的数目，IPv6还具有数个超越IPv4的其它优势，包括较大的数据包负载、多重广播(通过单一发送操作将数据包传送至多个目的地，这在IPv4中是选项)，简化的处理和改善的流动性。
　　當设备采用了IPv6并且连接至互联网，不管是直接，还是经由有线连接或无线连接，它便能够由无头路由器进行传送，它能够与所有其它IPv6设备无缝通信并且交换信息。在IoT中，这些设备包括PC、平板电脑和智能手机，以至可以处理来自数百万个传感器的数据，并且基于这些信息做出明智的决策，例如优化大城市交通控制的强大云服务器。它还意味着IPv6设备可以与其它的IPv6物品交谈，而无需计算机的服务。结果，传感器可以与其它传感器交谈，即使它们使用不同的无线或有线协议(例如，蓝牙智能、ZigBee、傳統蓝牙、以太网或Wi-Fi)，以及考虑对等设备的性能而优化其运作。
蓝牙技术联盟(SIG)的援手
　　但是，向蓝牙智能设备增添IPv6功能是否容易?答案是并不简单。然而，蓝牙技术联盟(SIG)通过推出互联网协议支持规范(Internet Protocol Support Profile,IPSP)来简化事情。IPSP兼容蓝牙版本4.1 (v4.1)及其后的版本。
　　SIG表示，“互联网协议支持规范(IPSP)允许设备查找其它支持IPSP的设备并与其进行通信。支持IPSP的设备之间的通信是以蓝牙低功耗传输IPv6数据包来实现的。”
　　大家要注意IPSP没有详细规定IPv6数据包如何在蓝牙智能上传输。这项规范只是帮助了IPSP蓝牙智能设备之间的通信。互联网工程任务小组(IETF)发表了一份名称为“在蓝牙低功耗上传输IPv6数据包 (Transmission of IPv6 packets over Bluetooth Low Energy)”的要求注釋文件(Request for Comment, RFC)，精确说明了IPv6数据包如何在蓝牙智能上传输，但是，这仍然是一个棘手的过程。
　　Nordic工程技术团队通过蓝牙智能IPv6(IPv6 over Bluetooth Smart)技术克服了这个问题，Nordic很榮幸地成为了首家提供这项技术作为商业解决方案的企业。该公司将这款解决方案建基于经过验证的nRF51系列硬件，并且在其蓝牙智能软件顶部构建了完整的IP堆栈，并于2014年12月向开发人员发布。完整的堆栈包括nRF51 系列SoC、该公司的S110或S130 ‘SoftDevice’(蓝牙智能堆栈)、IPSP、6LoWPAN适用层、IPv6互联网路由层、用户数据报协议(UDP)和传输控制协议(TCP)传输层，外加约束应用协议(CoAP)和消息队列遥测传输 (MQTT)应用层(参见图4)。
　　由于Nordic的nRF51 IoT软件开发套件(SDK)兼容Arduino 和 Raspberry Pi计算机(允许这些并不昂贵的设备用作无头路由器)，开发人员能够使用nRF51系列蓝牙智能设备进行实验，直接与云端服务器和其它蓝牙智能传感器交谈(参见图5)，成为异构IP网络一部分。我們今年初在消费电子展(CES)上演示了一个能够运行的系统。
　　以往，业界观察人员质疑“IP至端节点” 是否可行，因为这可能使得节点过于复杂和使得功耗增加至不可接受的水平。然而，这些人认为端节点使用经由网关连接至互联网的专有解决方案。但是，自从Nordic三年前推出nRF51系列器件以来，已提供了能够胜任这项工作的低成本、超低功耗系统级芯片(SoC)产品。Nordi的 IP 堆栈具有紧凑的存储器占位面积，这还意味着完整的协议堆栈可以在nRF51系列SoC的嵌入式ARM处理器(它具有充足的储备来运行相关的应用程序)上运行，推动开发人员最大限度地减小最终产品的功率、尺寸和成本。只有采用兼容的功能强大的SoC和经优化的软件，用户才能够在节点运行IP以省去昂贵的网关。
从“我的物品联网”到物联网
　　今天，比如活动传感器等蓝牙智能外设仅可以经由智能手机等网关连接至互联网。智能手机提供了向互联网传送数据的软件和计算能力。于“我的物品联网”(始终持有手持式设备的用户拥有的无线外设)，这是可行解决方案，但是，这对于IoT应用几乎是不可行的。
　　然而，感谢Nordic工程师在蓝牙规范和某些创新工作中加入了IPSP，蓝牙智能设备在未来将能够使用无头路由器连接至互联网，从而与任何其它IPv6设备通信。由于路由器仅用作在互联网上将IPv6数据包中继传送给其它设备的中性设备，而无需执行任何分析或操作，因此先前并不兼容蓝牙智能传感器的数百万台设备，比如机顶盒(STB)或Wi-Fi路由器，将能够用作路由器。附加路由器将无需复杂的操作系统，因而能够廉价地生产和部署。这样，蓝牙智能技术将推动使用开放式标准实现物品至物品及物品至互联网的无缝无线连接，从而构成实际的高成本效益的IoT基础技术。
　　分析人士称，未来十年将会付运多达300亿个IoT节点，其中超过半数将用于来自尚未成立企业的应用。如果要实现这个愿景，Nordic这样的企业必需通过提供开箱直接连接至互联网的产品，比如nRF51系列IoT SDK，让开发人员极其轻易地专注于创新，毋须为了试图连接配备无线技术的物品至互联网这个艰巨技术挑战而花费时间。
　　图题

　　图1：现代的蓝牙智能设备需要智能手机等网关来连接至互联网

　　图 2：通过增添 IPv6，蓝牙智能设备能够经由无头路由器连接至互联网(除网关之外)

　　图 3：互联网协议组层

Table 1：IPv4 对比 IPv6 (由美国互联网号码注册处提供)

图4：Nordic Semiconductor的蓝牙智能IPv6解决方案

　　图 5：nRF51系列IoT SDK可让开发人员试验将蓝牙智能设备与云基服务器和其它蓝牙智能传感器直接交谈，作为异构IP网络一部分