纳米网络(111111)
闵应骅
今天是个好日子,6个1,凑个热闹,写篇博文。
现在网络很热门,跟每个人都有关。其实,网络远远不止于基于TCP/IP的因特网,或其他通信网络、计算机网络,也许更重要的是供电网络、交通网络、物流网络等等。纳米技术也很热门,譬如纳米电子、纳米机器。微电子让我们搞了几十年,信息产业、计算机完全变样,那么,纳电子会如何呢?事实上,纳米集成电路已经在市场上了。把这两个词拼凑起来就是纳米网络。
1959年诺贝尔奖获得者Richard Feynman指出:在底层尚有广大的发展空间。第一次指出了基于原子和分子人为制造有用装置的可能性。此后50年,通过工程的努力,一些单个原子或分子组成的纳米机器产生了。由一些纳米机器组成的网络就是纳米网络(namonetwork)。其应用包括生物医学、工业和消费品、环境、军事四个领域。网络的核心问题是通信。在纳米网络中主要的纳米通信是太(百亿)赫兹宽带的电磁通信和分子通信。要想纳米机器能连成网,当然需要在纳米机器中增加相应的功能以及网络协议的设计,譬如Medium Access Control(MAC)机制。用毫微微秒的脉冲通信,可以实现简单的MAC协议。当然新的编码方案和差错校正机制必不可少。但是,给每一个纳米机器唯一的一个ID,似乎并不现实。不过,距离是关键。对于分子纳米网络,需要设计完全新的分子网络协议。一方面,需要观察生物分子自然的通信过程,譬如分子怎样激励附近的分子;另一方面,又要考虑经典的网络规范在分子纳米网络中的使用。这中间,分子信息的传播延迟可能是个比较大的问题。
这当然是一个非常前瞻性的研究,我也不懂。但是,我觉得对于我们未来网络的研究可能也有借鉴意义。在我们研究纳米机器的时候就应该考虑如何连成纳米网络的问题。
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