مدل معماری یکپارچه از ارتباطات شبکه نانو با یک رویه لایه لایه RN و TN (بر پایه دکترای نانو _ میکرو الکترونیک) دکترای آموزشی _ پژوهشی
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )
نکته: شبکه نانو یک شبکه ارتباطی در مقیاس نانو بین دستگاه های نانو است. دستگاه های نانو به دلیل محدودیت در قابلیت پردازش و مدیریت انرژی با عملکردهای خاصی روبرو هستند.
از این رو انتظار می رود این دستگاه ها کارهای ساده ای انجام دهند که نیاز به رویکردهای متفاوت و جدید دارد. برای بهره برداری از ویژگی های مختلف دستگاه های نانو ، باید با استفاده از یک معماری مناسب ، مجموعه ای از دستگاه های نانو را در یک شبکه کامل نانو مدیریت و کنترل کنیم. در واقع جایی که انواع مختلف اشیاء ، سنسورها و دستگاه ها می توانند در تعامل باشند.یک مدل معماری یکپارچه از ارتباطات شبکه نانو با یک رویه لایه لایه ترکیب نرم افزارهای تعریف شده شبکه (SDN) ، مجازی سازی عملکرد شبکه (NFV) و فناوری های IoT میباشد. این ترکیب می تواند در زمینه شبکه های نانو کمک کند.نانو فرستنده TN و گیرنده RN الکترومغناطیسی باید عملیاتی چون انجام پردازش های باند پایه، تبدیل فرکانس، فیلتر کردن وتقویت امواج را برای سیگنال هایی که می فرستد یا آنهایی که از فضای آزاد به نانو آنتن می رسد را بتواند انجام دهد. با توجه به اینکه نانو آنتن در فرکانس های تراهرتز به نوسان خواهد آمد، لازم است از ترانزیستور های FET RF که قادر به کار در این فرکانسهای بالا باشند استفاده نمود.
ترانزیستور های متعددی در این حوزه ساخته و معرفی شده اند. در فرکانسهای پایین تر، نانو تجهیزات قادر به برقراری ارتباط در مسافت های طولانی تر ی می باشند، از طرفی راندمان نانو دیوایس ها در این حالت بسیار پایین پیش بینی می شود. لذا نانو سنسور ها در فرکانسهای مگاهرتز ارتباط بر قرار نمی کنند و امواج با انرژی بالاتری برای کنترل تعداد زیادی از نانو تجهیزات در یک منطقه خیلی وسیع قابل مورد نیاز می باشد. به همین دلیل نانو دیوایس ها در فرکانسهای حدو 1.0 تا 10 تراهرتز ارتباط دارند.به دلیل محدودیت شدید نانو دیوایس ها از نظر اندازه و انرژی، تولید سیگنالهای توان بالا در فرکانس تراهرتز عملیاتی نمی باشد. بنابراین الگوهای ارتباطی کالسیک که بر اساس ارتباط سیگنالی پیوسته می باشند قابل پیاده سازی نبوده و برای WNSN ها تکنیک های مدوالسیون پالسهای کوتاه حوزه زمان (OOK-TS: Keying Off-On ) مورد استفاده قرار می گیرند. این تکنیک ها به خصوص در مواردی چون سیستم های تشخیص بیماری از خارج بدن و دارور رسانی هدفمند در بدن و همچنین اینترنت نانو اشیا مورد استفاده قرار می گیرند.موج به عنوان حاملهای اطلاعاتی شبیه به ارتباطات کلاسیک. با این حال به دلیل کمبود شدید منابع و اثرات کوانتومی مواد ، روشهای کلاسیک نمی توانند بطور مستقیم در حوزه نانو اعمال شوند. از این رو لازم است از مواد و فنون جدید استفاده شود. ارتباط کوانتومی بر اساس انتقال جفت های در هم پیچیده از یک مکان به مکان دیگر ، به کمک مبادله ، تکرار و تصفیه است. تداخل کوانتومی یا موازی کوانتومی قدرت محاسباتی عظیم را به ما می دهد ، خصوصاً در کدگذاری منبع ، جایی که به جای ورودی های فردی ، اطلاعات مربوط به کل محتوای مورد نیاز است.
نتیجه گیری :
شبکه نانو یک شبکه ارتباطی در مقیاس نانو بین دستگاه های نانو است. دستگاه های نانو به دلیل محدودیت در قابلیت پردازش و مدیریت انرژی با عملکرد های خاصی روبرو هستند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )