ความเปลี่ยนแปลงหลังจากการเปลี่ยนผ่านไปยังโลกแห่ง IPv6 หากสำเร็จลงได้ จะนำฟีเจอร์สำคัญของระบบไอพีที่มีมาแต่ต้น คือ เครื่องทุกเครื่องสามารถเชื่อมต่อถึงกันได้ ไม่ว่าจะเป็นเครือข่ายแบบใดๆ เพราะมีชั้นของไอพีครอบไว้ให้ทำงานเหมือนกันทั้งหมด

ด้วยแอดเดรสที่มีมากถึง 2^128 หมายเลขไอพีจะไม่ใช่สิ่งที่ต้องแจกจ่ายอย่างจำกัดอีกต่อไป ตัวอย่างของการจำกัดการใช้งานไอพีทุกวันนี้ เช่น บริการบรอดแบนด์ตามบ้าน ที่จะจ่ายหมายเลขไอพีมาให้เพียงทีละหมายเลขเท่านั้น ทั้งที่ภายในบ้านมักมีอุปกรณ์เป็นจำนวนมากเชื่อมต่ออยู่พร้อมกัน

การเชื่อมต่อผ่าน NAT ทุกวันนี้ทำให้เราท์เตอร์ต้องเปลี่ยนหมายเลขไอพีทุกแพ็กเก็ตที่วิ่งผ่านรวมถึงต้องคำนวณค่า checksum ใหม่ในระดับ TCP กระบวนการเช่นนี้ทำให้อัตตราการกินพลังงานของเราท์เตอร์สูงขึ้น และต้องใช้ชิปที่มีประสิทธิภาพสูงเพื่อให้รองรับแบนด์วิดท์สูงๆ ในอนาคตเมื่อความเร็วในการเชื่อมต่อเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เช่น ระบบไฟเบอร์เข้าถึงบ้านที่ความเร็วอาจจะสูงถึง 1 กิกะบิตต่อวินาที ชิปประมวลผลเหล่านี้จะกลายเป็นคอขวดของระบบ

แต่ในระบบ IPv6 หมายเลขไอพีจะถูกแบ่งออกเป็นสามส่วนได้แก่ routing prefix ที่ใช้ระบุผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต โดยตอนนี้มีขนาดไม่เกิน 48 บิตแรกของหมายเลขไอพี, subnet id ขนาด 16 บิต สำหรับให้ผู้ให้บริการอินเทอร๋เน็ตจัดการการเราท์ภายใน, และอีก 64 บิตเรียกว่า interface identifier เป็นหมายเลขสำหรับระบบอินเทอร์เฟชบนเครื่องที่จะใช้เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต

ด้วยรูปแบบการใช้งานนี้ ผู้ให้บริการบรอดแบนด์จะแจกหมายเลขไอพีขนาดวง /64 มายังบ้านของลูกค้าเพื่อให้เครือข่ายในบ้านจัดการหมายเลขไอพีกันเอง และทุกเครื่องในบ้านหรือสำนักงานจะมีหมายเลขไอพีเป็นของตัวเองทั้งหมด โดยหมายเลขไอพีของแต่ละเครื่องจะได้จากหมายเลข MAC ที่แจกจ่ายให้กับการ์ดแลนทุกการ์ดอยู่แล้ว กระบวนการนี้เป็นไปตามโปรโตคอล Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC - RFC4862)

กระบวนการแปลงหมายเลข MAC มาเป็นหมายเลขไอพีเรียกว่า modified EUI-64 เนื่องจากหมายเลข MAC มีความยาว 48 บิต จึงต้องแทรก FF:FE ลงไปตรงกลางเพื่อให้ครบ 64 บิต

การที่เครือข่ายสามารถมีเครื่องในเครือข่ายได้สูงสุดถึง 2^64 เครื่อง มีผลสำคัญหลายอย่าง โดยเฉพาะการแจกหมายเลขไอพีให้กับอุปกรณ์ที่หลายหลายมากขึ้น ทุกวันนี้มีโครงการจำนวนมากออกแบบระบบไอพีสำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็กมาก เช่น Contiki เป็นระบบปฎิบัติการโอเพนซอร์สสำหรับคอมพิวเตอร์ฝังตัว ที่ใช้โปรโตคอล 6LoWPAN (RFC4944) โปรโตคอลเช่นนี้ทำให้คอมพิวเตอร์ฝังตัวที่มีแรมเพียง 8 กิโลไบต์ และราคาในระดับ 10 ดอลลาร์หรือ 300 บาท สามารถเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตได้เหมือนคอมพิวเตอร์ทั่วไป

โมดูล CC2530 ของ Texas Instrument รองรับการเชื่อมต่อผ่านชั้น Datalink แบบ IEEE 802.15.4 สามารถติดตั้ง Contiki เพื่อรัน 6LoWPAN ได้ในราคาขายปลีกทั้งโมดูลเพียง 8 ดอลลาร์

6LoWPAN เป็นการสร้างชุดโปรโตคอลขึ้นให้เทียบเท่าการใช้งาน IPv6 พร้อมกับ ICMP, TCP, และ UDP ทั้งชุดผ่านการบีบอัดข้อมูล เพื่อให้ทำงานได้บนช่องทางการสื่อสารที่ขนาดเฟรมมีขนาดเพียง 127 ไบต์ของการเชื่อมต่อแบบ IEEE 802.15.4 (ถูกใช้งานใน Bluetooth) โดยเปิดให้มีการย่อข้อมูลให้มีขนาดเล็กลง และใช้ชั้น Datalink ของ IEEE 802.15.4 เป็นส่วนหนึ่งของการอ้างที่อยู่ในชั้นเครือข่ายเพื่อประหยัดพื้นที่ในเฟรม

การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์และควบคุมการทำงานผ่านเครือข่าย Wi-Fi (ภาพจากบริษัท NXP ผู้ผลิตชิปเราท์เตอร์สำหรับ 6LoWPAN)

แอพพลิเคชั่นที่จะเกิดได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงนี้ เช่น การจัดการระบบไฟฟ้า, ระบบเชื่อมควบคุมการเข้าออกสถานที่, เซ็นเซอร์สภาพแวดล้อม, หรือแอพพลิเคชั่นขนาดเล็กอื่นๆ จะสามารถวิ่งบนเครือข่ายไอพีเดียวกันได้ทั้งหมด เซิร์ฟเวอร์สำหรับการเก็บข้อมูลเหล่านี้สามารถเขียนเพียงครั้งเดียว แล้วให้ระบบเซ็นเซอร์ที่อาจจะมีความแตกต่างกันมากมายอิมพลีเมนต์ระบบไอพีแล้วเชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์ในภายหลัง ระบบการควบคุมคนเข้าออกอาคาร, ระบบป้องกันไฟไหม้, หรือระบบรักษาความปลอดภัยในระดับวิทยาเขตมหาวิทยาลัยที่มีหลายอาคาร อาจจะถูกรวบเข้าศูนย์กลางที่เซิร์ฟเวอร์เพียงตัวเดียว จากเดิมที่ระบบเหล่านี้มักใช้โปรโตคอลเฉพาะของตัวเองและไม่มีมาตรฐานกลางในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ ในอินเทอร์เน็ต

แต่ภายใต้ความก้าวหน้าของการสื่อสาร ความกลัวถึงความปลอดภัยก็เป็นประเด็นที่หลายฝ่ายกังวลว่าการเปิดให้มีการเชื่อมถึงแบบจากปลายทางถึงปลายทาง (end-to-end) อาจจะทำให้แฮกเกอร์เข้าถึงเซ็นเซอร์ตัวตัวควบคุมระบบไฟฟ้าที่สำคัญได้ แต่ในความเป็นจริงแม้ทุกวันนี้เองแม้จะผ่าน NAT ปัญหาความปลอดภัยก็ยังคงมีอยู่ การคอนฟิกที่ผิดพลาด การเปิดไอพีของเกตเวย์ระบบเซ็นเซอร์ทำให้มีแฮกเกอร์สามารถเข้าถึงระบบเหล่านั้นได้ ความปลอดภัยที่ถูกต้องจึงควรอาศัยการควบคุมสิทธิอย่างเหมาะสม การกรองหมายเลขไอพีที่เข้าถึงเครือข่ายได้ (access control list - ACL) และการเข้ารหัสข้อมูลเมื่อมีข้อมูลเป็นความลับ

อย่างไรก็ดีความกังวลในด้านความเป็นส่วนตัวเป็นความกังวลที่เราต้องระวัง จากการใช้หมายเลข MAC เป็นส่วนหนึ่งของหมายเลขไอพี หากมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในอนาคตเป็นไปได้ว่าผู้ใช้จะถูกติดตามว่าใช้งานจากที่ใดบ้าง ผู้ใช้ที่ใช้งานผ่านบริการ VPN อาจจะถูกเปิดเผยว่าเป็นผู้ใช้คนเดียวกันกับการเชื่อมต่อโดยตรงเพราะหมายเลขอื่น มาตรฐานในส่วนนี้ IETF ได้เตรียมไว้ล่วงหน้าให้มีมาตรฐาน RFC3041 ที่ระบุกระบวนการปกปิดหมายเลข MAC ของผู้ใช้ โดยทั้งวินโดวส์และลินุกซ์ก็ล้วนรองรับกระบวนการนี้แล้วทั้งสิ้น

การเชื่อมต่อในโลกไอพีที่มีหมายเลขแอดเดรสไม่จำกัด จะเปิดให้คอมพิวเตอร์ไม่ว่าใหญ่เล็ก เชื่อมต่อเข้าสู่ระบบไอพีเดียวกันทั้งหมด มีความเป็นไปได้ที่เราท์เตอร์ในบ้านจะรองรับทั้ง Wi-Fi และ 6LoWPAN ไปพร้อมกัน เซ็นเซอร์ในบ้านจะสามารถรายงานสถานะของบ้านไปยังโทรศัพท์มือถือได้โดยตรง หรือโทรศัพท์มือถือก็อาจจะสั่งปิดตรวจสอบสถานะต่างๆ ในบ้านได้โดยไม่ต้องการเซิร์ฟเวอร์ให้บริการตรงกลางเช่นทุกวันนี้ เมื่อถึงเวลานั้นอินเทอร์เน็ตจะกลับไปสู่ยุคเดิมที่ทุกเครื่องในอินเทอร์เน็ตสามารถกลับมาเชื่อมต่อกันได้อีกครั้ง