Наномрежа

Наномрежа — збир на меѓусебно поврзани наномашини, односно уреди во редот на неколку стотини нанометри или неколку микрометри наjмногу, кои се во можност да изведуваат многу едноставни задачи како што се пресметки и складирање на податоци.

Пристапи за комуникација

Класичните комуникациски парадигми треба да се ревидираат за нано пристапот. Двете главни алтернативи за комуникација во нано големина се врз основа на електромагнетна комуникација или на молекуларна комуникација.

Електромагнетна комуникација

Ова е дефинирано како пренос и прием на електромагнетно зрачење од компоненти врз основа на романот наноматеријали.^[1] Последните напредувања во јаглерод и молекуларната електроника ја отворија вратата за нова генерација на електронски нано компоненти како на пример нанобатерии,^[2] нано системи за собирање на енергија,^[3] нано-мемории,^[4] логички кола во нано големина дури и нано-антени.^[5][6] Од комуникациска перспектива, уникатните особини забележани во наноматеријалите ќе одлучуваат за одредени поширокопсежни емисии на електромагнетно зрачења, временско задоцнување на емисијата, или јачината на емитираната енергија за даден влез на енергија, меѓу другото.

Засега, две главни алтернативи за електромагнетната комуникација во нано големина се концептирани. Прво, е експериментално докажано дека е можно да се прими и демодулира електромагнетен бран со помош на нанорадио, односно една електромеханичка резонантна наноцевка од јаглерод која е во состојба да декодира една амплитуда или честотен модулиран бран.^[7] Второ, графин засновани нано-антени се анализирани како потенцијални електромагнетни радијатори во Терахерц опсег.^[8]

Молекуларна комуникација

Молекуларната комуникација е дефинирана како пренос и прием на информации со помош на молекули. Различните молекуларни техники на комуникација можат да се класифицираат според видот на молекуларното ширење во walkaway-заснована, засновано на протокот или дифузија-засновани комуникации.

Во молекуларната комуникацијата walkaway-заснована, молекулите патуваат по однапред одредени со користење на превозни супстанци, како на пример молекуларни мотори.^[9] Овој тип на молекуларна комуникација, исто така, може да се постигне со користење на Escherichia coli бактерии како хемотакса.^[10]

Во молекуларната комуникација заснована на проток, молекулите патуваат преку дифузија во течни медиуми чии текови и турбуленции се водени и предвидливи. Хормоналната комуникација која преку крв струи внатре во човечкото тело е пример за овој тип на пропагација. Проток заснованата пропагација исто така може да се реализира со користење на превозни субјекти чии движење можат да се ограничат по одредени патеки. Еден добар пример за овој случај е даден од страна на pheromonal молекуларна комуникација со голем дострел.^[11]

Во молекуларната комуникација заснована на дифузија, молекулите патуваат низ спонтана дифузија во течни медиуми. Во овој случај, молекулите можат да бидат предмет само на законите на дифузија или исто така можат да бидат погодени од непредвидена турбуленција присутна во течните медиуми. Pheromonal комуникација е кога феромоните се пуштени во течен медиум, како што е водата, е пример за дифузија-заснована архитектура. Други примери за овој вид на транспорт вклучуваат калциум сигналирање меѓу клетките, како и quorum sensing меѓу бактериите.^[12]

Надворешни врски

• Broadband Wireless Networking Laboratory at Georgia Tech - Nanonetworking Project
• NaNoNetworking Center in Catalunya
• Nano Communication Networks (Elsevier) Journal
• International ICST Conference on Nano-Networks Архивирано на 27 јули 2011 г.
• UCI Netgroup Wiki on Molecular Communication Архивирано на 11 декември 2010 г.
• Molecular communication research at York University, Canada Архивирано на 6 јули 2011 г.

Белешки

1. C. Rutherglen and P. J. Burke "Nano-Electromagnetics: Circuit and Electromagnetic Properties of Carbon Nanotubes," Small, 5(8), 884-906 (2009)
2. A. E. Curtright, P. J. Bouwman, R. C. Wartane and K. E. Swider-Lyons, "Power Sources for Nanotechnology," International Journal of Nanotechnology, Vol. 1, pp. 226-239, 2004.
3. Z. L. Wang, "Towards Self-Powered Nanosystems: From Nanogenerators to Nanopiezotronics," Advanced Functional Materials, Vol. 18, pp. 3553-3567, 2008.
4. Bennewitz, R.; Crain, J. N.; Kirakosian, A.; Lin, J.-L.; McChesney, J. L.; Petrovykh, D. Y. & Himpsel, F. J. Atomic scale memory at a silicon surface Nanotechnology, Vol. 13, pp. 499-502, 2002.
5. Peter J. Burke, Shengdong Li, Zhen Yu "Quantitative theory of nanowire and nanotube antenna performance," IEEE Transactions on Nanotechnology Vol. 5 n. 4, pp. 314-334, 2006.
6. Peter J. Burke, Chris Rutherglen, and Zhen Yu, "Carbon Nanotube Antennas," in Proc. of SPIE Int. Soc. Opt. Eng. 6328, 632806-1, 2006 .
7. B. Atakan and O. Akan, "Carbon nanotube-based nanoscale ad hoc networks," IEEE Communications Magazine, Vol. 48 , n. 6, pp. 129-135, June 2010.
8. J. M. Jornet and Ian F. Akyildiz, "Graphene-based Nano-antennas for Electromagnetic Nanocommunications in the Terahertz Band," in Proc. of EUCAP 2010, Fourth European Conference on Antennas and Propagation, Barcelona, Spain, April 2010.
9. M. Moore, A. Enomoto, T. Nakano, R. Egashira, T. Suda, A. Kayasuga, H. Kojima, H. Sakakibara, and K. Oiwa, "A Design of a Molecular Communication System for Nanomachines Using Molecular Motors," in Proc. Fourth Annual IEEE Conference on Pervasive Computing and Communications and Workshops, March 2006
10. M. Gregori and Ian F. Akyildiz, "A New NanoNetwork Architecture using Flagellated Bacteria and Catalytic Nanomotors," IEEE JSAC (Journal of Selected Areas in Communications), Vol. 28, No. 4, pp. 612-619, May 2010.
11. L. Parcerisa and Ian F. Akyildiz, "Molecular Communication Options for Long Range Nanonetworks," Computer Networks Journal (Elsevier), Vol. 53, No. 16, pp. 2753-2766, November, 2009.
12. "The challenge of molecular communication", Technology Review (Physics arXiv blog), June 28, 2010. [1] Архивирано на 23 јануари 2012 г.